FR2880744A1 - PROGRESSIVE QUANTIFICATION METHOD AND DEVICE, DECODING METHOD AND DEVICE, COMPUTER PROGRAMS, SIGNALS AND CORRESPONDING DATA CARRIERS - Google Patents

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Stephane Pateux
Sylvain Kervadec
Nathalie Cammas
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Orange SA
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France Telecom SA
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding

Abstract

L'invention concerne un procédé itératif de quantification progressive de coefficients, par raffinements de quantification successifs comprenant, après une étape de quantification initiale (31) réalisée sur chacun desdits coefficients avec un pas de quantification prédéterminé et délivrant des données quantifiées, dans lequel un coefficient est dit raffiné lors d'une itération donnée si ladite valeur attribuée lors de ladite étape de raffinement est non nulle, de façon que, pour chaque itération courante, au moins jusqu'à l'avant-dernière itération, et pour chaque coefficient raffiné de ladite itération courante, lors de l'itération suivante :- l'étape de classement affecte audit coefficient le type signifiant (34) ;- les étapes suivantes de détermination d'un résidu et de raffinement ne sont pas mises en oeuvre.The invention relates to an iterative method of progressive quantization of coefficients, by successive quantization refinements comprising, after an initial quantization step (31) performed on each of said coefficients with a predetermined quantization step and delivering quantized data, in which a coefficient is said refined during a given iteration if said value assigned during said refinement step is non-zero, so that for each current iteration, at least until the penultimate iteration, and for each refined coefficient of said current iteration, during the following iteration: the classifying step assigns to said coefficient the type (34), the following stages of determination of a residue and refinement are not implemented.

Description

Procédé et dispositif de quantification progressive, procédé et dispositifMethod and device for progressive quantification, method and device

de décodage, programmes informatiques, signaux et supports de données correspondants.  decoding, computer programs, signals and corresponding data carriers.

1. domaine de l'invention L'invention concerne le codage de données numériques, et plus particulièrement la quantification de données numériques, exprimées par exemple sous la forme d'un ensemble de coefficients à transmettre ou à stocker. L'invention concerne également, bien sûr, le décodage et la restitution des données ainsi quantifiées.  FIELD OF THE INVENTION The invention relates to the coding of digital data, and more particularly to the quantization of digital data, expressed for example in the form of a set of coefficients to be transmitted or stored. The invention also relates, of course, to the decoding and restitution of the data thus quantified.

Plus précisément, l'invention concerne la quantification progressive, permettant une reconstruction progressive des données, tout d'abord sous une forme basique, puis de plus en plus précise, ou raffinée. Cette technique est connue notamment sous le nom de compression scalable . Elle permet à un utilisateur de prendre connaissance des données (sous la forme basique) avant que l'ensemble des données soit reçu et/ou traité, et d'adapter la qualité requise au type de terminal et/ou aux besoins de l'utilisateur.  More precisely, the invention relates to progressive quantification, allowing a progressive reconstruction of the data, first of all in a basic form, then more and more precise, or refined. This technique is known in particular under the name of scalable compression. It allows a user to become acquainted with the data (in basic form) before all data is received and / or processed, and to adapt the required quality to the type of terminal and / or the needs of the user .

L'invention trouve notamment des applications dans le codage de signaux vidéo, et en particulier pour le codage de coefficients obtenus par ondelettes 3D. On peut alors obtenir une compression de séquences vidéo sous forme scalable très efficace.  The invention finds particular applications in the coding of video signals, and in particular for the coding of coefficients obtained by 3D wavelets. We can then obtain a compression of video sequences in scalable very effective form.

Par la suite, on considère plus particulièrement le contexte d'un codeur vidéo scalable développé au sein du programme de développement MPEG21-SVC. Toutefois, la présente invention ne se limite pas à ce seul contexte d'un codeur vidéo, mais à tout codeur scalable, par exemple pour le codage de signaux audio, et plus généralement de tous signaux pour lesquels une quantification progressive présente un intérêt.  Subsequently, we consider more particularly the context of a scalable video coder developed within the MPEG21-SVC development program. However, the present invention is not limited to this context of a video encoder alone, but to any scalable encoder, for example for the coding of audio signals, and more generally of all signals for which progressive quantization is of interest.

2. les systèmes vidéo scalables Actuellement, la plupart des codeurs vidéo génèrent un seul flux compressé correspondant à l'intégralité de la séquence codée. Si plusieurs clients 30 souhaitent exploiter le fichier compressé pour décodage et visualisation, ils devront pour cela télécharger (ou streamer ) le fichier compressé complet.  2. Scalable video systems Currently, most video encoders generate a single compressed stream corresponding to the entire coded sequence. If several clients wish to use the compressed file for decoding and visualization, they will have to download (or stream) the complete compressed file.

Or dans un système hétérogène (par exemple Internet), tous les clients ne disposent pas du même type d'accès aux données: la bande passante, les capacités de traitement, les écrans des différents clients peuvent être très différents (par exemple, sur un réseau Internet, un des clients pourra disposer d'un débit ADSL à 1024 kb/s et d'un micro- ordinateur puissant alors qu'un autre ne bénéficiera que d'un accès modem et d'un assistant personnel électronique (PDA)).  However, in a heterogeneous system (for example the Internet), not all clients have the same type of data access: the bandwidth, the processing capacities, the screens of the different clients can be very different (for example, on a single computer). Internet, one of the customers will be able to have an ADSL speed of 1024 kb / s and a powerful microcomputer while another will only benefit from a modem access and an electronic personal assistant (PDA)) .

Une solution évidente à ce problème consiste à générer plusieurs flux compressés correspondant à différents débits/résolutions de la séquence vidéo.  An obvious solution to this problem consists in generating several compressed streams corresponding to different bit rates / resolutions of the video sequence.

Cette technique est connue sous le nom de simulcast . Cette solution est bien sûr sous-optimale puisque les mêmes informations sont encodées plusieurs fois.  This technique is known as simulcast. This solution is of course sub-optimal since the same information is encoded several times.

Plus récemment sont apparus des algorithmes de codage vidéo dit scalables (à qualité adaptable et résolution spatio-temporelle variable) pour lesquels le codeur génère un flux compressé en plusieurs couches, chacune de ses couches étant emboîtée dans la couche de niveau supérieur.  More recently, so-called scalable video coding algorithms (adaptive quality and variable spatio-temporal resolution) have appeared for which the coder generates a compressed stream in several layers, each of its layers being nested in the layer of higher level.

De tels codeurs sont très utiles pour toutes les applications pour lesquelles la génération d'un seul flux compressé, organisé en plusieurs couches de scalabilité, peut servir à plusieurs clients de caractéristiques différentes, et par exemple: - services de vidéo à la demande (en anglais video on demand , ou VOD), pour des terminaux de type UMTS, PC ADSL, TV ADSL... mobilité de session (reprise sur un PDA d'une session vidéo commencée sur un téléviseur; ou sur un mobile UMTS d'une session commencée sur le réseau GPRS) ; - continuité de session (partage de la bande passante avec une nouvelle application) ; télévision haute définition (encodage unique pour servir des clients à une définition standard (SD) ou à une haute définition (HD) ; visioconférence (encodage unique pour des clients UMTS et des clients 30 Internet).  Such coders are very useful for all applications for which the generation of a single compressed stream, organized into several scalability layers, can serve several clients of different characteristics, and for example: - video-on-demand services (in English video on demand, or VOD), for terminals of the UMTS type, PC ADSL, TV ADSL ... mobility of session (resumption on a PDA of a video session started on a television, or on a mobile UMTS of a session started on the GPRS network); - continuity of session (bandwidth sharing with a new application); high definition television (single encoding to serve standard definition (SD) or high definition (HD) clients; videoconferencing (single encoding for UMTS clients and Internet clients).

Dans ce cadre, les algorithmes basés sur les transformations par ondelettes se sont imposés. Ils sont ainsi aujourd'hui en cours d'adoption par MPEG21.  In this context, algorithms based on wavelet transformations have become essential. They are thus now being adopted by MPEG21.

Plus précisément, le modèle qui a été retenu récemment par MPEG-21 SVC (décrit notamment dans le document "Scalable Video Model 3.0", par J. Reichel, M. Wien, H. Schwarz, ISO/IEC JTC 1/SC 29/ WG 11/N6716, October 2004, Palma de Mallorca, Spain) est basé sur un codeur scalable fortement orienté vers des solutions de type AVC. Cette nouvelle norme sera capable de fournir des flux scalables à grain moyen dans les dimensions temporelle, spatiale, et en qualité.  More precisely, the model that was recently adopted by MPEG-21 SVC (described in particular in the document "Scalable Video Model 3.0", by J. Reichel, M. Wien, H. Schwarz, ISO / IEC JTC 1 / SC 29 / WG 11 / N6716, October 2004, Palma de Mallorca, Spain) is based on a scalable coder strongly oriented towards AVC-type solutions. This new standard will be able to provide scalable medium grain streams in time, space, and quality.

Selon cette approche, on distingue les informations de mouvement et les informations de texture. Afin de réaliser une adaptation en débit, les informations de texture sont codées à l'aide d'un schéma progressif: codage d'un premier niveau de qualité minimale (appelé "Base Layer" en anglais, ou Couche de Base) - codage de niveaux de raffinement progressif (appelés Enhancement Layer en anglais, ou Couche de Réhaussement).  According to this approach, motion information and texture information are distinguished. In order to perform a rate adaptation, the texture information is coded using a progressive scheme: coding of a first level of minimum quality (called "Base Layer" in English, or Base layer) - coding of progressive refinement levels (called Enhancement Layer, or Layer of Enhancement).

La technique la plus courante pour coder de façon progressive une information est de réaliser un codage par plan de bit. Une autre approche, retenue dans le SVM de MPEG21-SVC, est de réaliser des quantifications successives sur le signal.  The most common technique for progressively encoding information is to perform bitmap coding. Another approach, retained in the SVM of MPEG21-SVC, is to perform successive quantifications on the signal.

Dans un premier temps (n=0), un signal S est quantifié à l'aide d'un pas de quantification Q(0) puis les informations de quantification sont codées. Sa version reconstruite à l'aide des informations de quantification est Rec(0).  In a first step (n = 0), a signal S is quantized using a quantization step Q (0) and then the quantization information is coded. Its version reconstructed using quantization information is Rec (0).

On effectue ensuite une série d'itérations (n>0). On dispose pour cela de la 25 reconstruction obtenue à l'étape précédente de quantification: Rec(n-1). On définit alors un résidu Res(n) = S-Rec(n-1).  Then a series of iterations (n> 0) is performed. For this purpose, we have the reconstruction obtained in the previous quantization step: Rec (n-1). We then define a residue Res (n) = S-Rec (n-1).

Ce résidu est quantifié par le pas de quantification Q(n) puis les informations de quantification sont codées. La version reconstruite DR(n) du signal de résidu est alors ajouté à la reconstruction précédente Rec(n1) pour définir le nouveau signal reconstruit: Rec(n) = Rec(n-1) + DR(n).  This residue is quantized by the quantization step Q (n) and then the quantization information is coded. The reconstructed version DR (n) of the residue signal is then added to the previous reconstruction Rec (n1) to define the new reconstructed signal: Rec (n) = Rec (n-1) + DR (n).

L'évolution des pas de quantification Q(n) peut être libre, mais de façon pratique, on prend usuellement Q(n) = Q(n-1)/2. La quantification d'une valeur s'effectue par la formule suivante: + signe(x) * f * Q Quantif: x H Quantif (x,Q)  The evolution of the quantization steps Q (n) can be free, but in a practical way, Q (n) = Q (n-1) / 2 is usually taken. The quantification of a value is done by the following formula: + sign (x) * f * Q Quantif: x H Quantif (x, Q)

QQ

où f E [o,,}4] est un paramètre pour définir une dead-zone autour de la valeur 0, de façon à favoriser l'attribution d'une valeur 0, et l j représente l'opération d'arrondi à l'entier inférieur le plus proche (c'est-à-dire l'opérateur de partie entière), et signe(x) vaut 1 si x>0, vaut -1 si x<0 et vaut 0 si x=0.  where f E [o ,,} 4] is a parameter to define a dead-zone around the value 0, so as to favor the attribution of a value 0, and lj represents the operation of rounding to the nearest integer (that is, the integer operator), and sign (x) is 1 if x> 0, is -1 if x <0 and is 0 if x = 0.

La quantification inverse s'effectue à partir de la formule suivante: 10 InvQuantif: i H InvQuantif (i,Q) = i * Q La figure 1 illustre le principe d'un tel schéma de codage par quantification successive.  The inverse quantization is performed from the following formula: ## EQU1 ## FIG. 1 illustrates the principle of such a successive quantization coding scheme.

Du fait du nombre de valeurs limitées lors d'une requantification (typiquement avec une décroissance par deux du pas de quantification), un raffinement utilise des valeurs -1, 0 ou 1, et un codage pour un signifiant utilise les valeurs -1, 0, 1.  Because of the number of limited values during a requantization (typically with a decrease of the quantization step by two), a refinement uses values -1, 0 or 1, and a coding for a signifier uses the values -1, 0 , 1.

De même que pour le codage par plan de bits, on peut astucieusement regrouper les informations de codage des informations de raffinement de quantification en passe de signifiance et en passe de raffinement.  As for the bit plane coding, it is possible to cleverly group the coding information of the quantization refinement information into signifiance and on the way to refinement.

3. Inconvénients de la technique antérieure La solution utilisée actuellement est un système de codage par quantification successive des résidus avec un pas de quantification qui est divisé par deux à chaque itération. L'utilisation du paramètre f utilisé pour définir une deadzone induit alors des défauts dans la quantification effectuée.  3. Disadvantages of the Prior Art The solution currently used is a system of coding by successive quantization of the residues with a quantization step which is halved at each iteration. The use of the parameter f used to define a deadzone then induces faults in the quantization performed.

On peut ainsi voir sur la figure 1 que, lors du raffinement d'un coefficient, on utilise des valeurs de reconstruction qui sont liées à des intervalles plus grand que les intervalles de la quantification précédente. Il n'y a donc pas d'emboîtement des intervalles de quantification. Il s'ensuit une perte d'efficacité : la valeur reconstruite pour un intervalle n'est pas optimale puisqu'elle ne correspond pas à la valeur la plus probable. Par ailleurs, on peut voir sur cette même figure 1 que pour certains coefficients certaines valeurs ne sont pas probables (par exemple le raffinement 11 en -1 dans certains cas). Les inventeurs ont observé que ces problèmes ont deux origines: les intervalles de quantification successive ne sont pas emboîtés; l'utilisation du paramètre de dead-zone pour la quantification fait déplacer les points de reconstruction qui servent de centre pour la quantification ultérieure et peut rendre improbables certains états.  It can thus be seen in FIG. 1 that, when refining a coefficient, reconstruction values are used which are linked to intervals greater than the intervals of the previous quantization. There is therefore no nesting of the quantization intervals. This results in a loss of efficiency: the value reconstructed for an interval is not optimal since it does not correspond to the most probable value. On the other hand, it can be seen in this same figure 1 that for certain coefficients certain values are not probable (for example refinement 11 in -1 in certain cases). The inventors have observed that these problems have two origins: the successive quantization intervals are not nested; Using the dead-zone parameter for quantization moves the reconstruction points that serve as the center for subsequent quantization and can make some states improbable.

4. objectifs de l'invention L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur.  4. OBJECTIVES OF THE INVENTION The invention aims in particular to overcome these disadvantages of the prior art.

Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir une technique de codage progressif d'un coefficient, par quantification successive, qui soit plus efficace, en termes de qualité et/ou débit, que les techniques connues.  More specifically, an object of the invention is to provide a technique of progressive coding of a coefficient, by successive quantization, which is more efficient, in terms of quality and / or throughput, than the known techniques.

Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle technique, qui n'introduise pas de complexité particulière, ni de traitements importants. Notamment, un objectif de l'invention est de permettre un décodage simple et efficace des données quantifiées.  Another objective of the invention is to provide such a technique, which does not introduce any particular complexity or important treatments. In particular, an objective of the invention is to allow a simple and efficient decoding of the quantized data.

Un objectif particulier de l'invention est de fournir une telle technique, qui soit adaptée à un codeur et à un décodeur de type MPEG21- SVC.  A particular object of the invention is to provide such a technique, which is suitable for an encoder and decoder of the MPEG21-SVC type.

5. caractéristiques principales de l'invention Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront plus clairement par la suite, sont atteints à l'aide d'un procédé de quantification progressive de coefficients, par raffinements de quantification successifs comprenant, après une étape de quantification initiale réalisée sur chacun desdits coefficients avec un pas de quantification prédéterminé et délivrant des données quantifiées, au moins une itération des étapes suivantes: - classement de signifiance des coefficients, affectant à chacun desdits coefficients une information contextuelle comprenant un type dit non signifiant, lorsque lesdites données quantifiées sont nulles, et un type dit signifiant; détermination d'un résidu, correspondant à une différence entre un coefficient et une valeur reconstruite à l'aide des données quantifiées aux étapes de quantification précédentes; - raffinement, par quantification dudit résidu, avec un pas de quantification inférieur à celui utilisé à l'étape de quantification précédente, affectant une des trois valeurs -1, 0 ou 1, Selon l'invention, un coefficient est dit raffiné lors d'une itération donnée si ladite valeur attribuée lors de ladite étape de raffinement est non nulle. Pour chaque itération courante, au moins jusqu'à l'avant-dernière itération, et pour chaque coefficient raffiné de ladite itération courante, lors de l'itération suivante: l'étape de classement affecte audit coefficient le type signifiant; - les étapes suivantes de détermination d'un résidu et de raffinement ne sont pas mises en oeuvre.  5. Main features of the invention These objectives, as well as others which will appear more clearly later, are achieved by means of a method of progressive quantification of coefficients, by successive quantization refinements comprising, after a step initial quantization method performed on each of said coefficients with a predetermined quantization step and delivering quantized data, at least one iteration of the following steps: - classification of signifiance of the coefficients, affecting each of said coefficients a contextual information including a so-called non-significant type, when said quantized data is zero, and a so-called significant type; determining a residual, corresponding to a difference between a coefficient and a value reconstructed using the quantized data at the preceding quantization steps; refining, by quantizing said residue, with a quantization step lower than that used in the preceding quantization step, affecting one of the three values -1, 0 or 1, according to the invention, a coefficient is said to be refined when a given iteration if said value assigned during said refining step is non-zero. For each current iteration, at least until the penultimate iteration, and for each refined coefficient of said current iteration, at the following iteration: the classification step assigns to said coefficient the signifier type; the following steps of determining a residue and refining are not carried out.

De façon avantageuse, on affecte à un coefficient raffiné un troisième type, dit signifiant raffiné.  Advantageously, a refined type is assigned to a refined coefficient.

Ainsi, selon l'invention, on réalise un codage par quantification progressive en prenant en compte une information contextuelle de Signifiant Raffiné permettant de ne pas coder d'information de raffinement successivement à une passe où un coefficient a déjà été raffiné.  Thus, according to the invention, a progressive quantization coding is performed by taking into account a contextual information item of Refined Signifier that makes it possible not to code refinement information successively to a pass where a coefficient has already been refined.

Comme on le verra par la suite, cela permet d'optimiser, le codage, mais également le décodage. Notamment, au niveau du décodage, on prendra en compte l'information contextuelle de Signifiant Raffiné, ce qui permettra de ne pas avoir à lire d'information de raffinement successivement à une passe où un coefficient a déjà été raffiné.  As we will see later, this makes it possible to optimize coding, but also decoding. In particular, at the level of the decoding, the contextual information of Signifier Refined will be taken into account, which will make it possible not to have to read refinement information successively to a pass where a coefficient has already been refined.

Dans un premier mode de réalisation de l'invention, lors de la dernière itération, aucun traitement n'est effectué. Le coefficient reste donc du type signifiant raffiné. Selon un second mode de réalisation, pour chaque coefficient raffiné de l'avant-dernière itération donnée, l'étape de classement affecte également audit coefficient le type signifiant lors de la dernière itération.  In a first embodiment of the invention, during the last iteration, no processing is performed. The coefficient therefore remains of the refined signifier type. According to a second embodiment, for each refined coefficient of the penultimate iteration given, the classification step also assigns to said coefficient the signifier type during the last iteration.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, lesdites étapes de quantification mettent une procédure tendant à favoriser l'affectation d'une valeur 0.  According to an advantageous characteristic of the invention, said quantization steps put a procedure tending to favor the assignment of a value 0.

En d'autres termes, on peut créer des zones d'attraction ( dead- zone ) en anglais) qui attire la valeur 0, moins coûteuse dans le codage. La mise en oeuvre de cette zone d'attraction peut être sélective.  In other words, we can create zones of attraction (dead-zone) in English) which attracts the value 0, less expensive in the coding. The implementation of this zone of attraction can be selective.

Ainsi, selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, lesdites 10 étapes de quantification mettent en oeuvre une équation de quantification telle que: Quantif: x H Quantif (x, Q)= lx + signe(x) * f * Q [p-, où f E {0,%}, définit, si f=0, ou non, si f=1/2, une plage d'attraction à la valeur 0, Q est un facteur de quantification, x est un coefficient ou un résidu à quantifier, signe(x) vaut 1 si x>0, vaut -1 si x<0 et vaut 0 si x=0.  Thus, according to a preferred embodiment of the invention, said 10 quantization steps use a quantization equation such as: Quantif: x H Quantif (x, Q) = lx + sign (x) * f * Q [ p-, where f E {0,%}, defines, if f = 0, or not, if f = 1/2, an attraction range at the value 0, Q is a quantization factor, x is a coefficient or a residue to be quantized, sign (x) is 1 if x> 0, is -1 if x <0 and is 0 if x = 0.

De façon avantageuse, ladite étape de détermination d'un résidu comprend une étape de quantification inverse, pour déterminer ladite valeur reconstruite à 20 l'aide de l'équation suivante: R(i),S(i) H i* (1 f)* 3Q où R(i) est le résidu de l'itération concernée, S(i) est une information de signifiance pour l'itération concernée, i vaut -1, O ou 1.  Advantageously, said step of determining a residue comprises an inverse quantization step for determining said reconstructed value using the following equation: R (i), S (i) H i * (1 f Where R (i) is the residue of the iteration concerned, S (i) is significance information for the iteration concerned, i is -1, O or 1.

On notera que cette valeur 2j est différente de celles utilisées classiquement en quantification progressive.  Note that this value 2j is different from those conventionally used in progressive quantification.

L'invention concerne également un dispositif de codage de coefficients numériques, comprenant des moyens de quantification progressive mettant en oeuvre le procédé décrit ci-dessus.  The invention also relates to a device for encoding digital coefficients, comprising progressive quantization means implementing the method described above.

L'invention concerne encore un procédé de décodage de coefficients quantifiés de façon progressive par raffinements de quantification successifs, comprenant une étape de quantification inverse initiale réalisée sur des données de reconstruction de coefficients avec un pas de quantification prédéterminé et délivrant un coefficient reconstruit et une information contextuelle, et au moins une itération des étapes suivantes: - quantification inverse d'un résidu, correspondant à une différence entre un coefficient et une valeur reconstruite à l'aide de données complémentaires de reconstruction; - mise à jour dudit coefficient reconstruit, en fonction dudit résidu, si celui-ci est non nul.  The invention also relates to a method for decoding progressively quantized coefficients by successive quantization refinements, comprising an initial inverse quantization step performed on coefficient reconstruction data with a predetermined quantization step and delivering a reconstructed coefficient and information. contextual, and at least one iteration of the following steps: inverse quantization of a residue, corresponding to a difference between a coefficient and a value reconstructed using complementary reconstruction data; updating said reconstructed coefficient, as a function of said residue, if it is non-zero.

Selon l'invention, chaque itération comprend une étape d'affectation d'une information contextuelle à chaque coefficient, choisie parmi les types suivants: - un type dit non signifiant, lorsque ledit symbole reconstruit est nul; - un type dit signifiant raffiné, lorsque ledit résidu de l'étape courante est non nul; et - un type dit signifiant, sinon.  According to the invention, each iteration comprises a step of assigning contextual information to each coefficient, chosen from the following types: a type called non-significant when said reconstructed symbol is zero; a type called refined signifier, when said residue of the current step is non-zero; and - a type said signifier, otherwise.

Pour chaque itération courante, au moins jusqu'à l'avant-dernière itération, et pour chaque coefficient de type signifiant raffiné de ladite itération courante, 20 lors de l'itération suivante: - l'étape de classement affecte audit coefficient le type signifiant; les étapes suivantes de quantification inverse d'un résidu et de mise à jour ne sont pas mises en oeuvre.  For each current iteration, at least until the penultimate iteration, and for each refined signifier type coefficient of said current iteration, at the next iteration: - the classification step assigns to said coefficient the signifying type ; the following steps of inverse residue quantization and updating are not implemented.

De façon avantageuse, lorsque toutes les itérations ont été effectuées, on 25 affecte un décalage sélectif audit coefficient reconstruit, ledit décalage étant fonction du type dudit coefficient reconstruit.  Advantageously, when all the iterations have been performed, a selective shift is assigned to said reconstructed coefficient, said shift being a function of the type of said reconstructed coefficient.

Cela permet d'améliorer la qualité de reconstruction.  This improves the quality of reconstruction.

L'invention concerne également un dispositif de décodage de coefficients quantifiés de façon progressive par raffinements de quantification successifs, comprenant des moyens de quantification inverse mettant en oeuvre le procédé de décodage décrit ci-dessus.  The invention also relates to a device for decoding coefficients quantized progressively by successive quantization refinements, comprising inverse quantization means implementing the decoding method described above.

L'invention concerne également des programmes informatiques comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes des procédés de quantification et de décodage décrit ci-dessus, lorsqu'ils sont exécutés par un microprocesseur.  The invention also relates to computer programs comprising program code instructions for performing the steps of the quantization and decoding methods described above, when executed by a microprocessor.

L'invention concerne encore un signal de données quantifiées selon un procédé de quantification progressive de coefficients décrit ci-dessus, comprenant des données permettant une première reconstruction de coefficients et des données de résidus permettant d'affiner ladite reconstruction. Un tel signal comprend une information contextuelle pour à chaque coefficient, choisie parmi les types suivants: - un type dit non signifiant: un type dit signifiant raffiné ; - un type dit signifiant.  The invention further relates to a quantized data signal according to a progressive coefficient quantization method described above, comprising data for first coefficient reconstruction and residue data for refining said reconstruction. Such a signal comprises contextual information for each coefficient, selected from the following types: a type called non-significant: a type called refined signifier; - a type said signifier.

Enfin, l'invention concerne les supports de données portant au moins un signal de données tel que décrit ci-dessus.  Finally, the invention relates to data carriers carrying at least one data signal as described above.

6. liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donnée à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels: la figure 1, discutée en préambule, illustre le principe d'un codage par quantification successive; la figure 2 présente la structure générale d'un dispositif de quantification selon l'invention; les figures 3 et 4 sont des diagrammes d'états illustrant l'attribution des informations contextuelles selon que f vaut 0 (figure 3) ou 1/2 (figure 4) ; la figure 5 est un organigramme simplifié du procédé de quantification mis en oeuvre par le dispositif de la figure 2; la figure 6 est un organigramme précisant le codage d'un résidu de la figure 4; la figure 7 présente la structure générale d'un dispositif de décodage 5 selon l'invention; la figure 8 est un organigramme simplifié du procédé de décodage mis en oeuvre par le dispositif de la figure 7; la figure 9 est un organigramme précisant la quantification inverse d'un résidu de la figure 8; la figure 10 représente schématiquement la reconstruction adaptée des niveaux de reconstruction adaptée des niveaux de reconstruction suite au décodage progressif des coefficients.  6. List of Figures Other features and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description of a preferred embodiment of the invention, given as a simple illustrative and non-limiting example, and annexed drawings among which: FIG. 1, discussed in the preamble, illustrates the principle of successive quantization coding; FIG. 2 presents the general structure of a quantification device according to the invention; Figures 3 and 4 are state diagrams illustrating the allocation of contextual information according to whether f is 0 (Figure 3) or 1/2 (Figure 4); FIG. 5 is a simplified flowchart of the quantization method implemented by the device of FIG. 2; Fig. 6 is a flow chart showing the coding of a residue of Fig. 4; Figure 7 shows the general structure of a decoding device 5 according to the invention; FIG. 8 is a simplified flowchart of the decoding method implemented by the device of FIG. 7; Fig. 9 is a flow chart showing the inverse quantization of a residue of Fig. 8; FIG. 10 schematically represents the adapted reconstruction of the reconstruction levels adapted to the reconstruction levels following the progressive decoding of the coefficients.

7. Description d'un mode de réalisation particulier 7.1 principes généraux Le présent mode de réalisation est destiné au codage vidéo, et plus précisément à MPEG-21. Elle vise donc à améliorer la technique décrite en préambule, tout en s'appuyant sur celle-ci.  7. DESCRIPTION OF A PARTICULAR EMBODIMENT 7.1 GENERAL PRINCIPLES The present embodiment is intended for video coding, and more specifically for MPEG-21. It therefore aims to improve the technique described in the preamble, while relying on it.

L'invention propose donc une technique de quantification successive avec introduction d'un contexte supplémentaire (Signifiant Raffiné) afin d'améliorer les 20 performances d'un codage progressif.  The invention therefore proposes a successive quantization technique with introduction of an additional context (meaning refined) in order to improve the performance of a progressive coding.

Comme on le verra par la suite, outre (et grâce à) la prise en compte de ce nouveau contexte, l'invention propose les spécificités suivantes: utilisation d'intervalles de quantification emboîtés adaptatifs et utilisation d'un mécanisme de dead-zone ; et reconstruction adaptée au sein des intervalles de quantification.  As will be seen later, in addition to (and thanks to) the taking into account of this new context, the invention proposes the following specificities: use of adaptive nested quantization intervals and use of a dead-zone mechanism; and adapted reconstruction within the quantization intervals.

L'utilisation d'intervalles de quantification emboîtés adaptatifs permet d'améliorer les performances en compression en limitant les symboles autorisés au minimum nécessaire.  The use of adaptive nested quantization intervals improves compression performance by limiting the allowed symbols to the minimum necessary.

L'utilisation d'une dead-zone permet d'augmenter l'efficacité de 30 compression en favorisant l'apparition de coefficient nuls.  The use of a dead-zone makes it possible to increase the compression efficiency by favoring the appearance of zero coefficients.

L'utilisation d'une reconstruction adaptée au sein des intervalles permet de prendre en compte la statistique non uniforme au sein des intervalles de quantification et ainsi d'améliorer la qualité de reconstruction.  The use of a suitable reconstruction within the intervals makes it possible to take into account the non-uniform statistics within the quantization intervals and thus to improve the quality of reconstruction.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, on prévoit en outre un déplacement de la valeur de reconstruction associée à un intervalle de quantification par ajout au décodeur d'une valeur de déplacement de la valeur reconstruite, cette valeur de déplacement dépendant de l'état du coefficient (NS (non signifiant), S (signifiant), SR (signifiant raffiné)).  According to a particular characteristic of the invention, provision is furthermore made for a displacement of the reconstruction value associated with a quantization interval by adding to the decoder a displacement value of the reconstructed value, this value of displacement being dependent on the state coefficient (NS (non-significant), S (significant), SR (refined)).

7.2 quantification, ou codage. progressif Le codeur se base sur un codage par quantification successive. La structure de base d'un tel codeur est illustré en figure 2.  7.2 quantification, or coding. progressive The encoder is based on successive quantization encoding. The basic structure of such an encoder is illustrated in FIG.

Ce codeur comprend des moyens de traitement 21, recevant des coefficients à coder 22 (représentatifs de la texture du signal vidéo), et délivrant des données de quantification 23 permettant une quantification inverse progressive. Le procédé de codage est stocké dans une mémoire de programme 24. Une mémoire vive 25 permet la mémorisation des données intermédiaires et des données à transmettre ou à stocker.  This encoder comprises processing means 21, receiving coefficients to be encoded 22 (representative of the texture of the video signal), and delivering quantization data 23 for progressive inverse quantization. The coding method is stored in a program memory 24. A RAM 25 stores the intermediate data and the data to be transmitted or stored.

Dans le présent mode de réalisation, le codeur utilise les mêmes modes de quantification que ceux utilisés dans AVC ( Advanced Video Coding (décrit notamment dans le document ITU-T et ISO/IEC JTC1, "Advanced Video Coding for Generic Audiovisual Services", ITU-T Recommendation 11.264 ISO/IEC 14496-10 AVC, 2003)), et mis en oeuvre dans MPEG-21 SVC. Cela permet une réutilisation maximale d'outils déjà existants.  In the present embodiment, the encoder uses the same quantization modes as those used in AVC (Advanced Video Coding (described in particular in ITU-T and ISO / IEC JTC1, "Advanced Video Coding for Generic Audiovisual Services", ITU -T Recommendation 11.264 ISO / IEC 14496-10 AVC, 2003)), and implemented in MPEG-21 SVC. This allows for maximum reuse of existing tools.

Ainsi, la quantification au codeur utilisée est la suivante: x + signe(x) * f * Q Quantif: x i > Quant if (x, Q)= el, mais avec f E {o, 3.} Lors de chaque itération, on reconstruit le coefficient de l'itération précédente, par quantification inverse, de la façon suivante: - dans la première étape de quantification: InvQuantif: i H InvQuantif (i, Q) - (i + signe(i) * () - f)) * Q, +1 sii>0 avec signe(i) _ 0 si i = 0 -1sii<0 dans les étapes de quantifications successives: R(dS(i)H i*(1 f)* 3Q On notera que cette équation est sensiblement différente de celle usuellement utilisée. La valeur classique utilisée pour la quantification progressive est i*Q, voire i*(1.5-f)*Q La quantification progressive ainsi obtenue est illustrée sur les figures 3 et 4, respectivement pour f=0 et f=1/2.  Thus, the quantization at the encoder used is the following: x + sign (x) * f * Q Quantif: xi> Quant if (x, Q) = el, but with f E {o, 3.} At each iteration, we reconstruct the coefficient of the previous iteration, by inverse quantization, as follows: - in the first quantization step: InvQuantif: i H InvQuantif (i, Q) - (i + sign (i) * () - f )) * Q, +1 sii> 0 with sign (i) _ 0 if i = 0 -1sii <0 in successive quantization steps: R (dS (i) H i * (1 f) * 3Q Note that this equation is substantially different from that usually used The classical value used for the progressive quantization is i * Q, or even i * (1.5-f) * Q The progressive quantization thus obtained is illustrated in FIGS. = 0 and f = 1/2.

Par rapport aux approches connues fonctionnant par passes de signifiance et de raffinement, on constate que dans la passe de raffinement, le raffinement peut être omis ( skip ) Si le type du coefficient est SR ( Signifiant Raffiné ).  Compared to the known approaches operating by passes of signifiance and refinement, one notes that in the pass of refinement, the refinement can be omitted (skip) If the type of the coefficient is SR (Meaning Refined).

L'évolution du type de coefficient est définie par les diagrammes d'état présentés sur les figures 3 et 4.  The evolution of the type of coefficient is defined by the state diagrams presented in Figures 3 and 4.

On distingue trois états (types) possibles: NS: non signifiant; S: signifiant; SR: signifiant raffiné.  There are three possible states (types): NS: not significant; S: signifier; SR: refined signifier.

L'introduction du type SR (Signifiant Raffiné) permet ainsi d'utiliser des intervalles de quantification emboîtés et d'avoir une efficacité en compression grâce à la définition de la syntaxe nécessaire suivant les modes des coefficients.  The introduction of the type SR (meaning refined) thus makes it possible to use nested quantization intervals and to have an efficiency in compression thanks to the definition of the necessary syntax according to the modes of the coefficients.

Dans le cas f=0 (figure 3) on part de la quantification initiale 31 pour atteindre soit le type NS (si le coefficient quantifié considéré vaut 0), soit le type SR (si le coefficient quantifié considéré est non nul). Lorsque le type est NS, et que l'on code (32) une autre valeur 0, le type reste NS.  In the case f = 0 (FIG. 3), we start from the initial quantization 31 to reach either the NS type (if the quantized coefficient considered is 0) or the SR type (if the quantized coefficient considered is non-zero). When the type is NS, and we code (32) another value 0, the type remains NS.

En revanche, si on code un nouveau signifiant (33), le type devient SR. Lors de l'itération suivante (sauf éventuellement s'il s'agit de la dernière), le type devient S (opération de saut, ou skip 34).  On the other hand, if we code a new signifier (33), the type becomes SR. During the next iteration (except possibly if it is the last one), the type becomes S (jump operation, or skip 34).

Lorsque le type est S, deux situations sont possibles: si le raffinement à coder vaut 0 (35), le type reste S; si le raffinement à coder vaut 1 ou -1 (36), le type devient SR. Le tableau ci-après récapitule les différents cas possibles.  When the type is S, two situations are possible: if the refinement to code is 0 (35), the type remains S; if the refinement to be coded is 1 or -1 (36), the type becomes SR. The table below summarizes the different possible cases.

e SR SR RI) RI) 9 S sll I s 4t) I s q.el s I't àTI S0 e el SA ROI s}a IRP Rfe) s *l) SR s fe g l p R 5 1 S S sR!ô SR S S S SR S S SR S sR S La démarche est la même dans le cas où f=1/2, comme illustré en figure 4, si ce n'est que, partant de la quantification initiale, on atteint le type S (au lieu de SR) si le coefficient quantifié est non nul.  e SR SR RI) RI) 9 S sll I s 4t) I s q.el s tt s t e s s e e r s s e r s s s s s s s s r e s s The approach is the same in the case where f = 1/2, as illustrated in FIG. 4, except that, starting from the initial quantization, one reaches the type S (instead of SR) if the quantified coefficient is non-zero.

Le tableau ci-après récapitule les différents cas possibles.  The table below summarizes the different possible cases.

S i1 s s É É1 RTL_ É +1 R É1 R N  S i1 s s É1LLE_ É +1 R É1 R N

S SR SR SRS SR SR SR

S SR NS SR S S SR S SR S S SR S SR S  S SR NS SR S S S SR SR SR S S

Un diagramme bloc de l'encodage progressif est illustré en figure 5. On traite un coefficient initial x 51. Pour cela: étape 52: on initialise le niveau courant n à 0 ainsi que le pas de quantification utilisé à une valeur Q0. Cette valeur est un paramètre du codeur permettant de définir le débit (qualité) minimal(e) de reconstruction; étape 53: on réalise une quantification du coefficient à l'aide de la formule: x Q Quantif: x H Quant if (x,Q) + signe(x) * f * a - Q et l'on définit alors la valeur reconstruite par: InvQuantif: i H InvQuantif (i,Q) = (i + signe(i) * (V2 f)) * Q où i est l'indice de quantification.  A block diagram of the progressive encoding is illustrated in FIG. 5. An initial coefficient x 51 is processed. For this: step 52: the current level n is initialized to 0 and the quantization step used is set to a value Q0. This value is a parameter of the encoder to define the minimum rate (quality) of reconstruction; step 53: a quantification of the coefficient is carried out using the formula: x Q Quantitative: x H Quant (x, Q) + sign (x) * f * a - Q and the reconstructed value is then defined by: InvQuantif: i H InvQuantif (i, Q) = (i + sign (i) * (V2 f)) * Q where i is the quantization index.

L'indice de quantification est alors envoyé au module de codage 25 entropique. type  The quantization index is then sent to the entropy coding module. type

Caced Type Caded Type Le type de chaque coefficient est alors défini comme étant: - f=0. Si l'indice de quantification est 0, le type du coefficient est NS, sinon, il est SR; - f=1/2. Si l'indice de quantification est 0, le type du coefficient est 5 NS, sinon, il est S. étape 54: on itère le processus: incrémentation de 1 de n, et division par 2 du pas de quantification étape 55: on réalise la quantification du résidu, c'est-à-dire la différence entre le coefficient original et le coefficient reconstruit, par la même formule de quantification. On ajoute ensuite à la valeur reconstruite du coefficient la valeur reconstruite correspondant au raffinement calculé ; ensuite, on effectue l'itération suivante (56), jusqu'à un critère d'arrêt prédéterminé (nombre d'itérations ou niveau de qualité par exemple).  Caced Type Caded Type The type of each coefficient is then defined as: - f = 0. If the quantization index is 0, the type of the coefficient is NS, otherwise, it is SR; - f = 1/2. If the quantization index is 0, the type of the coefficient is 5 NS, otherwise it is S. step 54: iterates the process: incrementation of 1 of n, and division by 2 of the quantization step step 55: the quantization of the residue, ie the difference between the original coefficient and the reconstructed coefficient, by the same quantization formula. The reconstructed value corresponding to the calculated refinement is then added to the reconstructed value of the coefficient; then, the next iteration (56) is performed up to a predetermined stopping criterion (number of iterations or quality level, for example).

La figure 6 illustre de façon plus précise la quantification du résidu.  Figure 6 illustrates more precisely the quantification of the residue.

Les informations en entrée 61 sont le coefficient original, le coefficient reconstruit et le type du coefficient.  The input information 61 is the original coefficient, the reconstructed coefficient and the type of the coefficient.

On effectue les opérations suivantes: Si le type du coefficient est SR (62), son nouveau type est S (63) et l'on 20 passe alors à l'itération suivante (64). Sinon on quantifie le résidu (65) ; - La quantification 65 du résidu se fait à l'aide de la formule x+ signe(x) * f *Q Quantif: x H Quantif (x, Q) = De par la construction, les seules valeurs possibles pour l'indice de quantification i sont -1, 0 ou 1; Si le type du coefficient est S (66), on envoie (67) alors au codeur entropique le symbole R(i). Sinon, on envoie (68) le symbole S(i) Le type du coefficient est remis à jour: - Le type du coefficient est S: si i=0 (69), le type devient S (610), sinon il devient SR (611) ; Le type du coefficient n'est pas S (donc du type NS) : si i=0 (612), le type devient NS (613), sinon il devient SR (614) ; Le coefficient reconstruit est remis à jour (615) via l'ajout du raffinement de quantification: R(i)S(i) H> i* (1 f) * 3Q 2 - Itération suivante 64: on incrémente n, et on divise Q par deux.  The following operations are performed: If the type of the coefficient is SR (62), its new type is S (63) and then the next iteration (64) is passed. Otherwise the residue (65) is quantized; - The quantization 65 of the residue is done using the formula x + sign (x) * f * Q Quantif: x H Quantif (x, Q) = From the construction, the only possible values for the quantification index i are -1, 0 or 1; If the type of the coefficient is S (66), the symbol R (i) is then sent (67) to the entropic coder. Otherwise, we send (68) the symbol S (i) The type of the coefficient is updated: - The type of the coefficient is S: if i = 0 (69), the type becomes S (610), otherwise it becomes SR (611); The type of the coefficient is not S (therefore of type NS): if i = 0 (612), the type becomes NS (613), otherwise it becomes SR (614); The reconstructed coefficient is updated (615) by adding the quantization refinement: R (i) S (i) H> i * (1 f) * 3Q 2 - Next iteration 64: we increment n, and divide Q by two.

7.3 décodeur, ou quantification inverse, progressif Le décodeur fonctionne comme un décodeur d'un système de codage par quantification successive, en utilisant les évolutions de mode présentées dans la section précédente.  7.3 decoder, or inverse inverse quantization The decoder functions as a decoder of a successive quantization encoding system, using the mode evolutions presented in the previous section.

La figure 7 illustre schématiquement un tel décodeur. Ce codeur comprend des moyens de traitement 71, recevant des coefficients à décoder 72, et délivrant des données de reconstruction 73 permettant une quantification inverse progressive. Le procédé de décodage est stocké dans une mémoire de programme 74. Une mémoire vive 75 permet la mémorisation des données intermédiaires et des données de reconstruction du signal original.  Figure 7 schematically illustrates such a decoder. This encoder comprises processing means 71, receiving coefficients to be decoded 72, and delivering reconstruction data 73 allowing progressive inverse quantization. The decoding method is stored in a program memory 74. A random access memory 75 stores the intermediate data and reconstruction data of the original signal.

On notera que les évolutions selon l'invention ne nécessitent pas, dans ce mode de réalisation, une modification du format binaire des flux générés, mais seulement d'adapter la grammaire d'encodage et de décodage par prise en compte du nouveau contexte SR introduit. En effet dans le cas d'un contexte SR aucune information n'est écrite ou lue dans le flux binaire.  It will be noted that the evolutions according to the invention do not require, in this embodiment, a modification of the binary format of the generated streams, but only to adapt the encoding and decoding grammar by taking into account the new introduced SR context. . Indeed in the case of a context SR no information is written or read in the bit stream.

Les étapes principales de la reconstruction d'un coefficient sont illustrées sur la figure 8.  The main steps in the reconstruction of a coefficient are illustrated in Figure 8.

Les informations relatives au coefficient à reconstruire 81 sont introduites, puis: On initialise i à 0, et le pas de quantification Q à Qo (82) ; La quantification inverse initiale 83 est effectuée dans un premier temps. Suivant la valeur de f, les types de coefficients sont initialisés: Si, 0: si le coefficient reconstruit est nul, son type est NS, sinon il est SR; - Si J1/2: si le coefficient reconstruit est nul, son type est NS, sinon il est S; On passe à l'étape suivante 84: n est incrémenté, et le pas de quantification Q est divisé par 2; La quantification inverse 85 du résidu est effectuée et le coefficient reconstruit est mis à jour 86. Les étapes de quantification inverse des résidus et de mise à jour du  The information relating to the coefficient to be reconstructed 81 is introduced, then: One initializes i to 0, and the quantization step Q to Qo (82); Initial inverse quantization 83 is performed initially. According to the value of f, the types of coefficients are initialized: If, 0: if the reconstructed coefficient is zero, its type is NS, otherwise it is SR; If J1 / 2: if the reconstructed coefficient is zero, its type is NS, otherwise it is S; Proceed to the next step 84: n is incremented, and the quantization step Q is divided by 2; The inverse quantization 85 of the residue is performed and the reconstructed coefficient is updated 86. The steps of reverse residue quantization and update of the

coefficient reconstruit sont illustrées sur la figure 9: On initialise 91 le système avec le coefficient reconstruit suite au mode de quantification initial, son type, ainsi que le pas de quantification courant; Si le type du coefficient est SR (92), alors son type devient S (93), et on passe à l'itération suivante 94; Sinon, on teste le type (95) pour savoir s'il s'agit du type S ou NS. Pour chaque cas respectif, on lira alors un symbole R(i) (96) ou bien S(i) (97) ; Si le symbole lu est nul (98, 910), on met à jour le type à s (911) ou NS (912) respectivement. Sinon, on met à jour le coefficient reconstruit à l'aide de l'incrément de résidu (913, 914) définit par: R(i) S(i) i > i * _ f) * , Q, le type devient SR (915, 916) et on passe à l'itération suivante 94.  reconstructed coefficient are illustrated in FIG. 9: The system 91 is initialized with the reconstructed coefficient following the initial quantization mode, its type, as well as the current quantization step; If the type of the coefficient is SR (92), then its type becomes S (93), and the next iteration 94 is passed; Otherwise, one tests the type (95) to know if it is the type S or NS. For each respective case, a symbol R (i) (96) or S (i) (97) will be read; If the read symbol is zero (98, 910), the type is updated to s (911) or NS (912) respectively. Otherwise, the reconstructed coefficient is updated with the residue increment (913, 914) defined by: R (i) S (i) i> i * _ f) *, Q, the type becomes SR (915, 916) and proceed to the next iteration 94.

Pour l'itération suivante 94, on incrémente n, et l'on divise le pas de quantification Q par 2.  For the next iteration 94, n is incremented, and the quantization step Q is divided by 2.

Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, et afin d'améliorer le niveau de reconstruction au décodage, un affinage des valeurs de reconstruction peut être effectué comme illustré en figure 10, en ajoutant au coefficient reconstruit: 0 si le coefficient reconstruit est nul; - fd * signe(coeff) * Q1 si le coefficient reconstruit est non nul et de type S(101); fd * signe(coeff) * Q2 si le coefficient reconstruit est non nul et de type SR (102) où Q, représente la valeur du pas de quantification utilisée dans la dernière passe de décodage, et fd représente un paramètre de positionnement du niveau de reconstruction. Le paramètre fd prend ses valeurs dans l'intervalle [0, 1].  According to an advantageous embodiment of the invention, and in order to improve the decoding reconstruction level, a refinement of the reconstruction values can be performed as illustrated in FIG. 10, by adding to the reconstructed coefficient: 0 if the reconstructed coefficient is no; - fd * sign (coeff) * Q1 if the reconstructed coefficient is non-zero and of type S (101); fd * sign (coeff) * Q2 if the reconstructed coefficient is non-zero and of type SR (102) where Q, represents the value of the quantization step used in the last decoding pass, and fd represents a parameter of positioning of the level of reconstruction. The parameter fd takes its values in the interval [0, 1].

La figure 10 illustre la reconstruction ainsi obtenue, avec f=0 etfd=0,5. 7.4 applications Comme déjà mentionné, l'invention s'applique avantageusement au codage vidéo, notamment dans le cadre de MPEG-21. Dans ce cadre, l'invention s'applique au codage et au décodage, mais également au stockage, à la transmission et à la réception de signaux scalables, ainsi qu'à ces signaux en eux-mêmes (caractérisés par la présence de la troisième information contextuelle) et aux supports de données (par exemple les CD et DVD, les supports magnétiques, les mémoires, les serveurs de données,...) portant de tels signaux.  Figure 10 illustrates the reconstruction thus obtained, with f = 0 and fd = 0.5. 7.4 applications As already mentioned, the invention advantageously applies to video coding, in particular in the context of MPEG-21. In this context, the invention applies to coding and decoding, but also to the storage, transmission and reception of scalable signals, as well as to these signals themselves (characterized by the presence of the third contextual information) and data carriers (eg CDs and DVDs, magnetic media, memories, data servers, ...) carrying such signals.

Par ailleurs, l'approche de l'invention peut être mise en oeuvre pour d'autres types de codage progressifs, et par exemple pour des signaux audio. 1$  Moreover, the approach of the invention can be implemented for other types of progressive coding, and for example for audio signals. $ 1

Claims (13)

REVENDICATIONS 1. Procédé de quantification progressive de coefficients, par raffinements de quantification successifs comprenant, après une étape de quantification initiale (31; 41; 53) réalisée sur chacun desdits coefficients avec un pas de quantification prédéterminé et délivrant des données quantifiées, au moins une itération (56) des étapes suivantes: - classement de signifiance (55) des coefficients, affectant à chacun desdits coefficients une information contextuelle comprenant un type dit non signifiant, lorsque lesdites données quantifiées sont nulles, et un type dit signifiant; détermination d'un résidu (55), correspondant à une différence entre un coefficient et une valeur reconstruite à l'aide des données quantifiées aux étapes de quantification précédentes; - raffinement (55), par quantification dudit résidu, avec un pas de quantification inférieur à celui utilisé à l'étape de quantification précédente, affectant une des trois valeurs -1, 0 ou 1, caractérisé en ce qu'un coefficient est dit raffiné lors d'une itération donnée si ladite valeur attribuée lors de ladite étape de raffinement est non nulle, et en ce que, pour chaque itération courante, au moins jusqu'à l'avant-dernière itération, et pour chaque coefficient raffiné de ladite itération courante, lors de l'itération suivante: l'étape de classement affecte audit coefficient le type signifiant (34; 63) ; les étapes suivantes (65, 66, 67, 68, 69, 610, 611, 612, 613, 614, 615) de détermination d'un résidu et de raffinement ne sont pas mises en oeuvre.  A method of progressive quantization of coefficients, by successive quantization refinements comprising, after an initial quantization step (31; 41; 53) performed on each of said coefficients with a predetermined quantization step and delivering quantized data, at least one iteration (56) the following steps: - ranking of signifiance (55) coefficients, affecting each of said coefficients contextual information comprising a type said non-significant, when said quantized data are zero, and a type said significant; determining a residue (55), corresponding to a difference between a coefficient and a value reconstructed using the quantized data at the preceding quantization steps; - refining (55), by quantizing said residue, with a quantization step lower than that used in the preceding quantization step, affecting one of the three values -1, 0 or 1, characterized in that a coefficient is said to be refined during a given iteration if said value assigned during said refining step is non-zero, and in that for each current iteration, at least until the penultimate iteration, and for each refined coefficient of said iteration current, during the next iteration: the classification step assigns to said coefficient the significant type (34; 63); the following steps (65, 66, 67, 68, 69, 610, 611, 612, 613, 614, 615) of determining a residue and refining are not carried out. 2. Procédé de quantification selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour chaque coefficient raffiné de ladite avant- dernière itération, lors de la dernière itération, l'étape de classement affecte également audit coefficient le type signifiant.  2. Quantization method according to claim 1, characterized in that for each refined coefficient of said penultimate iteration, during the last iteration, the classification step also assigns to said coefficient the significant type. 3. Procédé de quantification selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdites étapes de quantification (65) mettent une procédure tendant à favoriser l'affectation d'une valeur 0.  3. Quantization method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that said quantization steps (65) put a procedure tending to favor the assignment of a value 0. 4. Procédé de quantification selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites étapes de quantification mettent en oeuvre une équation de quantification telle que: Quantif: x a Quant if (x, Q) = x + signe(x) * f *  4. Quantization method according to claim 3, characterized in that said quantization steps implement a quantization equation such that: Quantif: x a Quant if (x, Q) = x + sign (x) * f * QQ où f E {0,12}, définit, si f=0, ou non, si f=1/2, une plage d'attraction à la valeur 0, Q est un facteur de quantification, x est un coefficient ou un résidu à quantifier.  where f E {0,12}, defines, if f = 0, or not, if f = 1/2, a range of attraction to the value 0, Q is a quantization factor, x is a coefficient or a residual to quantify. 5. Procédé de quantification selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite étape de détermination d'un résidu (55) comprend une étape de quantification inverse, pour déterminer ladite valeur reconstruite à l'aide de l'équation suivante: R(iS(i)a i* (1 f)* 3Q où R(i) est le résidu de l'itération concernée, S(i) est une information de signifiance pour l'itération concernée, i vaut -1, 0 ou 1.  The quantization method according to claim 4, characterized in that said step of determining a residue (55) comprises an inverse quantization step, for determining said reconstructed value using the following equation: R (iS (i) ai * (1 f) * 3Q where R (i) is the residue of the iteration concerned, S (i) is signifiance information for the relevant iteration, i is -1, 0 or 1. 6. Dispositif de quantification progressive de coefficients numériques, par raffinements de quantification successifs comprenant des moyens de quantification initiale de chacun desdits coefficients avec un pas de quantification prédéterminé, délivrant des données quantifiées, des moyens de raffinement (21) réalisant au moins une itération des étapes suivantes: - classement de signifiance des coefficients, affectant à chacun desdits coefficients une information contextuelle comprenant un type dit non signifiant, lorsque lesdites données quantifiées sont nulles, et un type dit signifiant; détermination d'un résidu, correspondant à une différence entre un coefficient et une valeur reconstruite à l'aide des données quantifiées aux étapes de quantification précédentes; raffinement, par quantification dudit résidu, avec un pas de quantification inférieur à celui utilisé à l'étape de quantification précédente, affectant une des trois valeurs -1, 0 ou 1, un coefficient étant dit raffiné si ladite valeur est non nulle, caractérisé en ce que lesdits moyens de raffinement (21) associe à un coefficient une information de coefficient raffiné lors d'une itération donnée si la valeur attribuée lors de ladite étape de raffinement est non nulle et, pour chaque itération courante, au moins jusqu'à l'avant-dernière itération, et pour chaque coefficient raffiné de ladite itération courante, lors de l'itération suivante: affectent audit coefficient le type signifiant; ne mettent pas en oeuvre les étapes suivantes de détermination d'un résidu et de raffinement.  6. Device for progressively quantifying digital coefficients, by successive quantization refinements, comprising means for initial quantization of each of said coefficients with a predetermined quantization step, delivering quantized data, refinement means (21) performing at least one iteration of following steps: - classification of signifiance coefficients, affecting each of said coefficients contextual information comprising a type said non-significant, when said quantized data are zero, and a type said significant; determining a residual, corresponding to a difference between a coefficient and a value reconstructed using the quantized data at the preceding quantization steps; refining, by quantizing said residue, with a quantization step smaller than that used in the preceding quantization step, affecting one of the three values -1, 0 or 1, a coefficient being refined if said value is non-zero, characterized in said refinement means (21) associates with a coefficient refined coefficient information in a given iteration if the value assigned in said refinement step is non-zero and, for each current iteration, at least 1 the penultimate iteration, and for each refined coefficient of said current iteration, at the following iteration: assign to said coefficient the signifier type; do not carry out the following steps of determining a residue and refining. 7. Procédé de décodage de coefficients quantifiés de façon progressive par raffinements de quantification successifs, comprenant une étape de quantification inverse initiale (83) réalisée sur des données de reconstruction de coefficients avec un pas de quantification prédéterminé et délivrant un coefficient reconstruit et une information contextuelle, et au moins une itération (87) des étapes suivantes: quantification inverse d'un résidu (85), correspondant à une différence entre un coefficient et une valeur reconstruite à l'aide de données complémentaires de reconstruction; - mise à jour dudit coefficient reconstruit (86), en fonction dudit résidu, si celui-ci est non nul; caractérisé en ce que chaque itération comprend une étape d'affectation d'une information contextuelle à chaque coefficient, choisie parmi les types suivants: un type dit non signifiant (912), lorsque ledit symbole reconstruit est nul; - un type dit signifiant raffiné (915), lorsque ledit résidu de l'étape courante est non nul; et 2880744 et un type dit signifiant (911, 93), sinon, et en ce que, pour chaque itération courante, au moins jusqu'à l'avant-dernière itération, et pour chaque coefficient de type signifiant raffiné de ladite itération courante (92), lors de l'itération suivante: l'étape de classement affecte audit coefficient le type signifiant (93); les étapes suivantes (95, 96, 97, 98, 99, 910, 911, 912, 613, 914, 915, 916) de quantification inverse d'un résidu et de mise à jour ne sont pas mises en oeuvre.  A method of decoding progressively quantized coefficients by successive quantization refinements, comprising an initial inverse quantization step (83) performed on coefficient reconstruction data with a predetermined quantization step and outputting a reconstructed coefficient and contextual information. , and at least one iteration (87) of the following steps: inverse quantization of a residue (85), corresponding to a difference between a coefficient and a value reconstructed using complementary reconstruction data; updating said reconstructed coefficient (86) as a function of said residue if it is non-zero; characterized in that each iteration comprises a step of assigning contextual information to each coefficient, selected from the following types: a so-called non-significant type (912), when said reconstructed symbol is zero; a type called refined signifier (915), when said residue of the current step is non-zero; and 2880744 and a type said signifying (911, 93), otherwise, and in that, for each current iteration, at least until the penultimate iteration, and for each refined signifier type of said current iteration ( 92), during the following iteration: the classification step assigns to said coefficient the signifying type (93); the following steps (95, 96, 97, 98, 99, 910, 911, 912, 613, 914, 915, 916) of inverse quantization of a residue and updating are not carried out. 8. Procédé de décodage selon la revendication 7, caractérisé en ce que, lorsque toutes les itérations ont été effectuées, on affecte un décalage sélectif (101, 102) audit coefficient reconstruit, ledit décalage étant fonction du type dudit coefficient reconstruit.  8. Decoding method according to claim 7, characterized in that, when all the iterations have been carried out, a selective shift (101, 102) is assigned to said reconstructed coefficient, said shift being a function of the type of said reconstructed coefficient. 9. Dispositif de décodage de coefficients quantifiés de façon progressive par raffinements de quantification successifs, comprenant des moyens de quantification inverse initiale réalisée sur des données de reconstruction de coefficients avec un pas de quantification prédéterminé et délivrant un coefficient reconstruit et une information contextuelle, et des moyens (71) de reconstruction effectuant au moins une itération des étapes suivantes: quantification inverse d'un résidu, correspondant à une différence entre un coefficient et une valeur reconstruite à l'aide de données complémentaires de reconstruction; mise à jour dudit coefficient reconstruit, en fonction dudit résidu, si celui-ci est non nul; caractérisé en ce que, à chaque itération, lesdits moyens (71) de reconstruction 25 mettent en oeuvre une étape d'affectation d'une information contextuelle à chaque coefficient, choisie parmi les types suivants: - un type dit non signifiant, lorsque ledit symbole reconstruit est nul; un type dit signifiant raffiné, lorsque ledit résidu de l'étape courante est non nul; et - un type dit signifiant, sinon, 2880744 22 et en ce que, pour chaque itération courante, au moins jusqu'à l'avant- dernière itération, et pour chaque coefficient de type signifiant raffiné de ladite itération courante, lors de I'itération suivante, lesdits moyens de reconstruction: affecte audit coefficient le type signifiant; ne mettent pas en oeuvre les étapes suivantes de quantification inverse d'un résidu et de mise à jour.  Apparatus for decoding coefficients quantized progressively by successive quantization refinements, comprising initial inverse quantization means performed on coefficient reconstruction data with a predetermined quantization step and delivering a reconstructed coefficient and contextual information, and reconstruction means (71) performing at least one iteration of the following steps: inverse quantization of a residue, corresponding to a difference between a coefficient and a value reconstructed with the aid of complementary reconstruction data; updating said reconstructed coefficient, depending on said residue, if it is non-zero; characterized in that, at each iteration, said means (71) of reconstruction 25 implement a step of assigning contextual information to each coefficient, selected from the following types: - a so-called non-significant type, when said symbol rebuilt is zero; a type called refined signifier, when said residue of the current step is non-zero; and - a type said signifying, otherwise, 2880744 22 and in that, for each current iteration, at least until the penultimate iteration, and for each refined signifier type of said current iteration, when I ' following iteration, said reconstruction means: assigns to said coefficient the significant type; do not implement the following steps of inverse quantification of a residue and updating. 10. Programme informatique comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé de quantification selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 lorsque ledit programme est exécuté dans ou par un microprocesseur.  A computer program comprising program code instructions for performing the steps of the quantization method according to any one of claims 1 to 4 when said program is executed in or by a microprocessor. 11. Programme informatique comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé de décodage selon l'une quelconque des revendications 7 et 8 lorsque ledit programme est exécuté par un microprocesseur.  A computer program comprising program code instructions for performing the steps of the decoding method according to any one of claims 7 and 8 when said program is executed by a microprocessor. 12. Signal de données quantifiées selon un procédé de quantification progressive de coefficients selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant des données permettant une première reconstruction de coefficients et des données de résidus permettant d'affiner ladite reconstruction, caractérisé en ce qu'il comprend une information contextuelle pour chaque 20 coefficient, choisie parmi les types suivants: un type dit non signifiant: - un type dit signifiant raffiné ; - un type dit signifiant.  A quantized data signal according to a progressive coefficient quantization method according to any one of claims 1 to 4, comprising data enabling a first coefficient reconstruction and residue data for refining said reconstruction, characterized in that it includes contextual information for each coefficient, chosen from the following types: a type called non-significant: a type called refined signifier; - a type said signifier. 13. Support de données portant au moins un signal de données quantifiées selon un procédé de quantification progressive de coefficients selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant des données permettant une première reconstruction de coefficients et des données de résidus permettant d'affiner ladite reconstruction, caractérisé en ce qu'il comprend une information contextuelle pour chaque coefficient, choisie parmi les types suivants: z3 un type dit non signifiant: un type dit signifiant raffiné ; un type dit signifiant.  A data carrier carrying at least one quantized data signal according to a progressive coefficient quantization method according to any of claims 1 to 4, comprising data for first coefficient reconstruction and residue data for refinement. said reconstruction, characterized in that it comprises contextual information for each coefficient, selected from the following types: z3 a type called non-significant: a type called refined signifier; a type said signifier.
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