1 L'invention concerne un procédé et un dispositif de réduction de débitThe invention relates to a method and a device for reducing flow rate
d'un flux de données vidéo codées selon un codage exploitant les modes intra et inter à partir d'images de référence. a video data stream coded according to a coding exploiting the intra and inter modes from reference images.
Elle s'applique plus particulièrement aux flux vidéo de type H.264 ou AVC ou MPEG-4. Ce standard est décrit par exemple dans le document ITU-T Rec. H264/ISO/IEC 14496-10 AVC (MPEG4). Le domaine est celui de la diffusion de programmes de télévision par canal hertzien, satellite ou câble connue sous l'appellation io anglaise broadcast , également celui de la diffusion de programmes de télévision selon le protocole internet ou IP, par fil ou sans fil, sur ADSL, aussi appelée broadband . Le procédé de réduction de débit ou transrating en anglais, et tel que défini ici, consiste à changer le débit de transmission d'un flux de 15 données codées selon un standard en un autre flux de données codées généralement selon le même standard, la réduction étant faite dans le domaine transformées. Il est à différencier du procédé de transcodage, transcoding en anglais, qui consiste à décoder les images puis à les réencoder avec un encodeur. Le codage et décodage se font au niveau des 20 pixels, raison pour laquelle ce procédé est également appelé transcodage dans le domaine pixels. Bien que le procédé de réduction de débit soit aussi appelé quelquefois transcodage dans le domaine transformées , le terme transcodage sera réservé, par la suite, au domaine pixels. Il est à noter que si, comme indiqué plus haut, la réduction de 25 débit est relative en général à des images d'un même standard, le transcodage peut fournir des images à un nouveau standard. La réduction de débit peut consister en un décodage partiel des données, par exemple une déquantification des coefficients DCT si l'on est dans le standard MPEG, puis un recodage partiel inverse, une requantification de ces 30 données selon le débit souhaité. La chaîne de transport de la vidéo depuis son lieu de création, de stockage ou d'émission jusqu'à son lieu de destination, chez le ou les utilisateurs finaux, peut impliquer de nombreux intervenants et plusieurs transformations. En particulier il peut être nécessaire de transformer le 35 contenu, la vidéo, pour l'adapter aux contraintes du transport, bande passante disponible, ou pour tenir compte de considérations économiques ou commerciales, par exemple l'insertion de publicités. Ces transformations 2908259 2 exigent parfois de réduire le débit de la vidéo transportée et une technique de réduction de débit ou de transcodage de flux vidéo est alors nécessaire. Elle consiste à transformer, à la volée, un flux vidéo encodé incident en un autre flux vidéo encodé avec un débit inférieur. 5 Le transcodage de vidéo consiste à cascader un décodeur et un encodeur vidéo. Cette technique a l'avantage d'être souple, il est possible de changer facilement les paramètres d'encodage, le format, le standard, les modes de codages..., ou d'insérer un logo. Cependant la quantité de calculs, il y a un décodeur et un encodeur, est importante, en io particulier par rapport à une solution de réduction de débit. Bien sûr, les calculs au niveau de l'encodeur peuvent être réduits en réutilisant des informations telles que champs de mouvement, modes de codage... de la première passe d'encodage mais la qualité de l'image est détériorée. En effet, plus on s'éloigne du débit du flux original, moins l'hypothèse que les 15 décisions de codage exploitées sont adaptées, est vérifiée. La figure 1 représente un dispositif de transcodage de flux vidéo selon l'art antérieur, n'utilisant pas les informations de la première passe d'encodage. L'encodeur référencé 1 reçoit les données vidéo de l'image 20 source. Il comprend, de manière classique, un estimateur de mouvement 3 pour le calcul des vecteurs mouvement exploités pour le codage en mode inter et un bloc de décision de modes de codage 4, par exemple en fonction du coût. Le circuit 2 est le coeur de codage exploitant, entre autres, la transformée cosinus discrète et la quantification. Le flux de données ainsi 25 codé ou flux original si l'on se réfère au transcodage, est ensuite transmis à un décodeur 5 qui effectue les opérations inverses de l'encodeur pour fournir les images décodées. Un deuxième encodeur 6 du type de l'encodeur 1 effectue les opérations de codage à partir de son coeur de codage 7 exploitant les informations de son circuit d'estimation de 30 mouvement 8 et de son circuit de décision de modes de codage 9, pour fournir un flux transcodé, au débit souhaité. La figure 2 représente un dispositif de transcodage de flux vidéo selon l'art antérieur, utilisant des informations de la première passe d'encodage. Les circuits en amont du décodeur 5 sont identiques. Les 35 informations de mouvement et les décisions de modes de codage sont 2908259 3 transmises par le décodeur 5, en même temps que les images décodées, à un nouveau circuit de codage 10 simplifié, pour fournir un flux transcodé au débit souhaité. Ici, les circuits d'estimation de mouvement et de décision de modes de codage ne sont pas nécessaires car ces informations proviennent 5 du décodeur 5. Le coeur de codage 11 traite ces informations d'une manière similaire au coeur de codage 7 pour celles des circuits 8 et 9. La figure 3 représente les principaux blocs qui composent un décodeur et un encodeur vidéo, entourés en pointillés sur la figure, de type MPEG-2 ou AVC, cascadés. io Le signal source est transmis à l'entrée de l'encodeur qui est également l'entrée d'un circuit de décodage en longueur variable VLD 15. Ce signal traverse ensuite un circuit de quantification inverse IQ1 16, un circuit de transformation cosinus discrète inverse IDCT 17, un additionneur 28, un filtre 18. La sortie du filtre est la sortie du circuit de décodage. Elle est 15 reliée à l'entrée d'un circuit 19 constitué d'une mémoire et d'un circuit de compensation de mouvements MC ou de prédiction Intra. La compensation est faite à partir des vecteurs mouvement V décodés du flux reçu par l'intermédiaire du circuit VLD. La prédiction Intra est construite à partir des blocs voisins et du mode de prédiction Intra décodé du flux reçu par 20 l'intermédiaire du circuit VLD. Au bloc de résidus décodé en entrée de l'additionneur 28 est ajouté le bloc prédit à partir de l'image ou des blocs de l'image de référence reconstruite mémorisée en 19, et du ou des vecteurs mouvement V, ou du mode de prédiction Intra, associés au bloc décodé. L'image décodée en sortie du filtre est transmise à l'entrée d'un 25 encodeur pour alimenter successivement un soustracteur 29, un circuit de transformation cosinus discrète DCT 20, un quantificateur Q2 21, un circuit de codage en longueur variable VLC 22 dont la sortie est le flux de donnée codées au nouveau débit. Les blocs de coefficients transformés et quantifiés, en sortie du quantificateur Q2, sont reconstruits par 30 l'intermédiaire d'un quantificateur inverse IQ2, 23, un circuit de transformée cosinus discrète inverse IDCT 24. Au bloc de résidus ainsi reconstruit et transmis sur une première entrée d'un additionneur 30 est ajouté le bloc prédit transmis sur une deuxième entrée de cet additionneur 30. Le bloc reconstruit, obtenu en sortie de cet additionneur, est filtré par l'intermédiaire 35 du filtre 25 puis mémorisé dans le circuit 26 qui mémorise donc l'image reconstruite en cours de codage. Le circuit de compensation de mouvement 2908259 4 et de prédiction Intra associé au circuit mémoire, l'ensemble constituant le circuit référencé 26, effectue la compensation en mouvement en fonction des vecteurs mouvement reçus, cas de la prédiction Inter, ou la prédiction Intra, pour définir le bloc prédit dans l'image. Ce bloc prédit est transmis sur 5 une deuxième entrée du soustracteur 29 qui fournit en sa sortie le bloc de résidus en mode de codage inter ou en mode de prédiction intra. Soit les vecteurs mouvements sont calculés par le codeur qui comprend alors un circuit d'estimation de mouvement 27. Soit ces vecteurs proviennent du circuit de décodage, faisant ainsi l'économie de cet io estimateur de mouvement, au détriment de la qualité comme indiqué plus haut. Une architecture simplifiée est proposée par G.J. Keesman, dans le document intitulé Multi-program Video Data Compression , Thesis Technische Universitât Delft. ISBN 90-74445-20-9, 1995, qui prend 15 en compte la linéarité de la transformation DCT et de la compensation de mouvement. La figure 4 représente une telle architecture simplifiée de réduction de débit T2. Une boucle de rétroaction de l'erreur de quantification est ajoutée. 20 Le flux de données vidéo comprimées est transmis à l'entrée du circuit de décodage en longueur variable VLD 40, puis d'un circuit de quantification inverse IQ1 41. Aux blocs de coefficients déquantifiés transmis sur une première entrée d'un soustracteur 42 sont soustraits les prédictions d'erreurs de requantification provenant du circuit de transformation cosinus 25 discrète DCT 49 transmis sur la deuxième entrée du soustracteur. En mode inter, donc lorsque les blocs de coefficients déquantifiés sont des blocs de résidus inter, il s'agit des prédictions d'erreur calculées à partir d'une image d'erreurs de requantification de l'image de référence mémorisée, pour un bloc d'erreurs de requantification de cette image d'erreurs mis en 30 correspondance avec le bloc courant par le vecteur mouvement associé. En mode intra, lorsque les blocs de coefficients déquantifiés sont des blocs de résidus intra, il s'agit d'erreurs de requantification calculées à partir des blocs ou macroblocs de l'image courante précédemment traités et exploités pour le mode de codage prédictif intra utilisé pour ce bloc de coefficients 35 courant. Le bloc d'erreurs de requantification prédit ainsi calculé dans le domaine spatial subit une transformation cosinus discrète 49 pour donner un 2908259 5 bloc d'erreurs dans le domaine transformée, bloc soustrait au bloc courant déquantifié. Le bloc de coefficients corrigés alors obtenu est transmis à un circuit de quantification Q2 43 puis à un circuit de codage en longueur variable VLC 44 pour donner le flux de données vidéo transcodées, converti 5 au débit souhaité par le choix du pas de quantification intermédiaire Q2 du quantificateur 43. En sortie de ce quantificateur Q2 43, le signal est également transmis à un quantificateur inverse IQ2 référencé 45. La sortie de ce circuit donne des blocs de coefficients corrigés reconstruits après quantification et déquantification au pas de quantification Q2 auxquels sont io soustraits, par l'intermédiaire d'un soustracteur 46, les blocs de coefficients corrigés après quantification et déquantification au pas de quantification Q1. La différence représente l'erreur de requantification qui est faite. Le bloc d'erreurs de requantification reconstruit en sortie de ce soustracteur 46, constitué des erreurs de requantification de ces blocs de coefficients 15 corrigés, est transmis à un circuit de transformation cosinus discrète inverse 47 et le bloc d'erreurs obtenu dans le domaine spatial est mémorisé par le circuit 48. On obtient ainsi, pour le codage en mode inter, une image d'erreurs dans le domaine spatial, erreurs que l'on a faites en requantifiant les coefficients. Les erreurs faites sur une image de référence sont 20 mémorisées afin d'être exploitées lors du codage inter des images par exemple de type bidirectionnel ou de type P s'appuyant sur des images de référence. Ces erreurs de requantification des blocs de coefficients sont traduites dans le domaine spatial afin de pouvoir exploiter la compensation de mouvement, les informations relatives aux vecteurs mouvement étant 25 transmises à ce circuit 48 comprenant le bloc mémoire et le bloc compensation de mouvement. En mode intra, ce sont donc les blocs voisins qui sont mémorisés dans le domaine spatial afin de pouvoir calculer l'erreur de requantification en fonction des valeurs de luminance des blocs voisins exploitées pour la prédiction intra. Le bloc de prédiction intra ainsi calculé ou 30 le bloc compensé en mouvement pour la prédiction inter est extrait du circuit 48 pour être transformé par le circuit de transformation cosinus discrète 49 avant d'être transmis sur la deuxième entrée du soustracteur 42. Bien sûr, la mémoire comporte le nombre d'images de référence utilisées pour le codage inter. 35 Lorsqu'un bloc courant est requantifié, il est ainsi possible de retrancher l'erreur qui a été faite sur les images de référence ou blocs voisins sur lesquels s'était appuyé ce bloc courant lors de son codage. En 2908259 6 effet, le décodeur fournira ces références avec cette erreur de requantification. Cette simplification peut être appliquée au transcodage de type MPEG 2 ou MPEG 4 part 2 alors sans exploitation de prédiction intra ou 5 bien au codage MPEG4 part 10 ou AVC, l'absence de filtres dans la boucle introduisant cependant une légère dégradation. Cette architecture simplifiée T2 permet de supprimer un bloc de compensation de mouvement et un bloc de quantification inverse d'une part, et de supprimer un des deux modules de stockage d'images d'autre io part. Cette architecture nécessite donc moins de puissance de calcul et moins de ressource mémoire. L'image décodée n'est jamais reconstruite, et le module de stockage est utilisé pour stocker les erreurs dues à la requantification. Cette architecture n'est pas tout à fait identique au schéma de 15 transcodage car les opérations de quantification et de quantification inverse d'une part, et les calculs de transformation cosinus discrète et transformation inverse, qui sont des combinaisons linéaires, d'autre part, entraînent des arrondis. De même, les opérations dans le domaine spatial de compensation de mouvement qui exploitent des interpolations linéaires 20 ou les opérations de calculs de blocs prédits à partir de combinaisons linéaires sur des valeurs de luminance de blocs voisins génèrent, de par les arrondis de calculs, des erreurs que l'on ne peut pas prendre en compte avec l'architecture T2. Une dégradation est donc introduite, qui s'accumule tout au long d'un groupe d'image ou GOP, dégradation appelée dérive ou 25 drift en anglais, car certaines images sont utilisées comme prédiction pour le codage des images suivantes. Dans le cas du codage utilisant le mode de prédiction inter, cette dégradation se propage sur les images exploitant ces références, il s'agit de propagation d'erreur temporelle. Cependant, cette propagation ou 30 cumul des erreurs, ou dérive, est remise à zéro pour chaque image de type intra, I ou IDR pour l'AVC, qui n'exploite pas d'image de référence pour son codage. Une image IDR, définie dans la norme MPEG4 part 10, acronyme de l'anglais Instantaneous Decoding Refresh, pour rafraîchissement de décodage instantané, est une image clé intra en deçà de laquelle aucune 35 image suivante ne peut se référer. 15 20 2908259 7 Dans le cas de réduction de débit AVC exploitant le codage prédictif intra, cette dérive est beaucoup plus importante. En effet, une dégradation sur le macrobloc qui sert de prédiction s'accumule sur le ou les bloc(s) voisin(s). Dans le cas des images de type I ou IDR, tous les s macroblocs de l'image utilisent ce mode de prédiction, la dérive s'accumule donc au sein de l'image potentiellement autant de fois que l'image contient de macroblocs, il s'agit de propagation d'erreur spatiale. Les performances de l'algorithme traditionnel de réduction de débit pour ces images sont alors très inférieures à celles du transcodage. It applies more particularly to video streams of H.264 or AVC or MPEG-4 type. This standard is described for example in ITU-T Rec. H264 / ISO / IEC 14496-10 AVC (MPEG4). The field is that of the broadcasting of television programs per radio, satellite or cable channel known as English broadcast, also that of the broadcasting of television programs according to the internet protocol or IP, by wire or wireless, on ADSL, also called broadband. The method of reducing bit rate or transrating in English, and as defined herein, is to change the transmission rate of a stream of data coded according to a standard into another stream of data coded generally according to the same standard, the reduction being made in the transformed domain. It is to be differentiated from the transcoding process, which consists in decoding the images and then re-encoding them with an encoder. Coding and decoding are at the pixel level, which is why this process is also called transcoding in the pixel domain. Although the rate reduction method is also sometimes referred to as transcoding in the transformed domain, the term transcoding will subsequently be reserved for the pixel domain. It should be noted that if, as mentioned above, the rate reduction is generally relative to images of the same standard, transcoding can provide images to a new standard. The bit rate reduction may consist of a partial decoding of the data, for example a dequantization of the DCT coefficients if one is in the MPEG standard, and then an inverse partial recoding, a requantification of these data according to the desired bit rate. The chain of transporting video from its place of creation, storage or transmission to its destination, at the end user (s), can involve many stakeholders and several transformations. In particular, it may be necessary to transform the content, the video, to adapt it to the constraints of the transport, available bandwidth, or to take account of economic or commercial considerations, for example the insertion of advertisements. These transformations sometimes require reducing the bit rate of the transported video and a technique of reducing bit rate or transcoding of video streams is then necessary. It consists in transforming, on the fly, an incident encoded video stream into another encoded video stream with a lower bit rate. Video transcoding involves cascading a decoder and a video encoder. This technique has the advantage of being flexible, it is possible to easily change the encoding parameters, the format, the standard, the coding modes ..., or to insert a logo. However, the amount of calculations, there is a decoder and an encoder, is important, particularly with respect to a rate reduction solution. Of course, the calculations at the encoder can be reduced by reusing information such as motion fields, coding modes ... of the first encoding pass but the quality of the image is deteriorated. Indeed, the further one gets away from the flow of the original stream, the less the assumption that the coding decisions exploited are adapted, is verified. FIG. 1 represents a device for transcoding video streams according to the prior art, not using the information of the first encoding pass. The encoder referenced 1 receives the video data of the source image. It comprises, in a conventional manner, a motion estimator 3 for the calculation of the motion vectors used for coding in inter mode and a decision block of coding modes 4, for example as a function of cost. The circuit 2 is the coding core exploiting, among others, the discrete cosine transform and the quantization. The thus encoded data stream or original stream, if referred to transcoding, is then transmitted to a decoder 5 which performs the inverse operations of the encoder to provide the decoded images. A second encoder 6 of the encoder type 1 performs the coding operations from its coding core 7 exploiting the information of its motion estimation circuit 8 and of its coding mode decision circuit 9, for provide a transcoded stream at the desired rate. FIG. 2 represents a video stream transcoding device according to the prior art, using information from the first encoding pass. The circuits upstream of the decoder 5 are identical. The motion information and coding mode decisions are transmitted by the decoder 5, together with the decoded images, to a new simplified coding circuit 10, to provide a transcoded stream at the desired rate. Here, the motion estimation and coding mode decision circuits are not necessary because this information comes from the decoder 5. The coding core 11 processes this information in a manner similar to the coding heart 7 for those of the decoder. circuits 8 and 9. Figure 3 shows the main blocks that make up a decoder and a video encoder, surrounded in dashed lines in the figure, MPEG-2 type or stroke, cascaded. The source signal is transmitted to the input of the encoder which is also the input of a variable length decoding circuit VLD 15. This signal then passes through an inverse quantization circuit IQ1 16, a discrete cosine transformation circuit. inverse IDCT 17, an adder 28, a filter 18. The output of the filter is the output of the decoding circuit. It is connected to the input of a circuit 19 consisting of a memory and a motion compensation circuit MC or Intra prediction. The compensation is made from the decoded V motion vectors of the stream received via the VLD circuit. The Intra prediction is constructed from the neighboring blocks and the decoded Intra prediction mode of the stream received via the VLD circuit. To the decoded block of residues at the input of the adder 28 is added the block predicted from the image or blocks of the reconstructed reference image stored at 19, and of the motion vector or vectors V, or of the prediction mode Intra, associated with the decoded block. The decoded image at the output of the filter is transmitted to the input of an encoder for successively supplying a subtractor 29, a discrete cosine transformation circuit DCT 20, a quantizer Q2 21, a variable length coding circuit VLC 22 with the output is the coded data stream at the new rate. The transformed and quantized coefficient blocks, at the output of the quantizer Q2, are reconstructed by means of an inverse quantizer IQ2, 23, an inverse discrete cosine transform circuit IDCT 24. At the residue block thus reconstructed and transmitted on a the first input of an adder 30 is added the predicted block transmitted on a second input of this adder 30. The reconstructed block, obtained at the output of this adder, is filtered through the filter 35 and then stored in the circuit 26 which thus memorizes the reconstructed image during coding. The motion compensation circuit 2908259 4 and Intra prediction associated with the memory circuit, the assembly constituting the referenced circuit 26, performs the motion compensation according to the motion vectors received, the case of the Inter prediction, or the Intra prediction, for define the predicted block in the image. This predicted block is transmitted to a second input of the subtractor 29 which outputs the residue block in inter coding mode or intra prediction mode. Either the motion vectors are calculated by the encoder, which then comprises a motion estimation circuit 27. Either these vectors come from the decoding circuit, thus saving this motion estimator, to the detriment of the quality as indicated more high. A simplified architecture is proposed by G. J. Keesman in the document Multi-program Video Data Compression, Thesis Technische Universitat Delft. ISBN 90-74445-20-9, 1995, which takes into account the linearity of DCT transformation and motion compensation. FIG. 4 represents such a simplified architecture for reducing T2 flow. A feedback loop of the quantization error is added. The stream of compressed video data is transmitted to the input of the variable length decoding circuit VLD 40 and then to an inverse quantization circuit IQ1 41. The dequantized coefficient blocks transmitted on a first input of a subtractor 42 are subtracted the requantification error predictions from the discrete cosine transforming circuit DCT 49 transmitted on the second input of the subtractor. In inter mode, therefore when the dequantized coefficient blocks are inter residue blocks, it is the error predictions computed from a requantification error image of the stored reference image, for a block requantification errors of this error image matched to the current block by the associated motion vector. In intra mode, when the blocks of dequantized coefficients are intra residue blocks, they are requantification errors computed from blocks or macroblocks of the current image previously processed and exploited for the intra-used predictive coding mode. for this block of current coefficients. The predicted requantiation error block thus calculated in the spatial domain undergoes a discrete cosine transform 49 to give an error block in the transformed domain, block subtracted from the dequantized current block. The corrected coefficient block then obtained is transmitted to a quantization circuit Q2 43 and then to a variable length coding circuit VLC 44 to give the transcoded video data stream, converted to the desired bit rate by the choice of the intermediate quantization step Q2 the quantizer 43. At the output of this quantizer Q2 43, the signal is also transmitted to an inverse quantizer IQ2 referenced 45. The output of this circuit gives blocks of corrected coefficients reconstructed after quantization and quantization quantization Q2 to which are subtracted. , via a subtractor 46, the blocks of coefficients corrected after quantization and dequantization at the quantization step Q1. The difference represents the requantification error that is made. The reconstructed quantization error block at the output of this subtracter 46, consisting of the requantification errors of these corrected coefficient blocks, is transmitted to an inverse discrete cosine transformation circuit 47 and the error block obtained in the spatial domain. is memorized by the circuit 48. Thus, for coding inter mode, an error image in the spatial domain, errors that have been made by requantizing the coefficients. The errors made on a reference image are stored in order to be exploited during the inter coding of images, for example of bidirectional type or of type P based on reference images. These requantization errors of the coefficient blocks are translated into the spatial domain in order to be able to exploit the motion compensation, the information relating to the motion vectors being transmitted to this circuit 48 comprising the memory block and the motion compensation block. In intra mode, it is therefore the neighboring blocks that are stored in the spatial domain in order to be able to calculate the requantization error as a function of the luminance values of the neighboring blocks exploited for intra prediction. The intra prediction block thus calculated or the motion compensated block for the inter prediction is extracted from the circuit 48 to be transformed by the discrete cosine transform circuit 49 before being transmitted to the second input of the subtractor 42. Of course, the memory comprises the number of reference images used for inter coding. When a current block is requantized, it is thus possible to subtract the error that has been made on the reference images or neighboring blocks on which this current block had been based during its coding. In effect, the decoder will provide these references with this requantification error. This simplification can be applied to MPEG 2 or MPEG 4 part 2 transcoding then without intra prediction operation or to MPEG4 part 10 or AVC coding, the absence of filters in the loop however introducing a slight degradation. This simplified architecture T2 makes it possible to delete a motion compensation block and an inverse quantization block on the one hand, and to delete one of the two image storage modules from the other hand. This architecture therefore requires less computing power and less memory resources. The decoded image is never rebuilt, and the storage module is used to store errors due to requantification. This architecture is not quite identical to the transcoding scheme because the quantization and inverse quantization operations on the one hand, and the discrete cosine transformation and inverse transformation calculations, which are linear combinations, on the other hand , cause rounding. Likewise, operations in the spatial space of motion compensation that exploit linear interpolations or calculations of predicted blocks from linear combinations on luminance values of neighboring blocks generate, by the rounding of calculations, errors that can not be taken into account with T2 architecture. A degradation is thus introduced, which accumulates throughout a group of image or GOP, called drift or drift in English, because some images are used as prediction for the coding of the following images. In the case of coding using the inter prediction mode, this degradation propagates on the images exploiting these references, it is propagation of temporal error. However, this propagation or accumulation of errors, or drift, is reset for each intra, I or IDR image for the AVC, which does not use a reference image for its encoding. An IDR image, defined in MPEG4 Part 10, the acronym for Instantaneous Decoding Refresh, for instant decoding refresh, is an intra keyframe below which no subsequent image can refer. In the case of AVC rate reduction using intra predictive coding, this drift is much greater. Indeed, a degradation on the macroblock that serves as a prediction accumulates on the block (s) neighbor (s). In the case of images of type I or IDR, all the macroblocks of the image use this prediction mode, so the drift accumulates within the image potentially as many times as the image contains macroblocks, it this is spatial error propagation. The performance of the traditional rate reduction algorithm for these images is then much lower than that of transcoding.
Le tableau ci-dessous donne un exemple de rapports signal à bruit, pour une image de type I, obtenus pour la réduction de débit AVC selon un schéma de la figure 4, et pour le transcodage AVC selon un schéma de la figure 3, pour des images de type I. Film_2 (49.53 dB) Réduction de débit Transcodage Qp2 û Qpl = 1 38.83 dB 48.55 dB Qp2 û Qpl = 2 31.46 dB 47.95 dB Qpl et Qp2 correspondent aux pas de quantification, Qpl étant le pas de quantification initial donnant le premier débit et Qp2 étant le nouveau pas de quantification permettant la diminution de débit. La réduction de débit est réalisée ici en boucle ouverte afin de forcer le pas de quantification Qp2 par rapport à Qpl . Les images suivantes utilisent en général largement les images I ou IDR comme prédiction temporelle. La qualité des images suivantes est donc largement dépendante de celle des images I ou IDR. Un des buts de l'invention est de pallier les inconvénients 25 précités. Elle a pour objet un procédé de réduction de débit d'un premier flux de données vidéo codées en un deuxième flux, par déquantification d'un bloc de coefficients selon un premier pas de quantification puis requantification, selon un deuxième pas de quantification, du bloc déquantifié, le codage exploitant le mode prédictif calculant un bloc prédit à 30 partir d'une image de référence, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de correction d'un bloc de coefficients déquantifiés au premier pas de 2908259 8 quantification, à l'aide d'un bloc d'erreurs de requantification prédit de l'image de référence, le bloc d'erreurs prédit étant obtenu à partir d'un bloc d'erreurs de requantification reconstruit, pour donner un bloc de coefficients corrigés, en ce que le bloc requantifié est le bloc de coefficients corrigés et 5 en ce que, - si le bloc de coefficients est de type intra, le dit bloc d'erreurs de requantification reconstruit est obtenu par un premier décodage de blocs intra de l'image quantifiés au premier pas de quantification, puis codage et deuxième décodage exploitant le deuxième pas de quantification des blocs io intra décodés, et comparaison des blocs obtenus par le premier et deuxième décodage, - si le bloc de coefficients est de type inter, le dit bloc d'erreurs de requantification reconstruit est obtenu par requantification puis déquantification exploitant le deuxième pas de quantification, du bloc de coefficients corrigés et comparaison du bloc ainsi déquantifié au bloc de coefficients corrigés. Selon une mise en oeuvre particulière, le bloc d'erreurs prédit est obtenu par compensation en mouvement, à partir du vecteur mouvement associé au bloc courant, de l'image d'erreurs formée des blocs d'erreur reconstruits de l'image de référence. Selon une mise en oeuvre particulière, le bloc d'erreurs prédit est obtenu par prédiction Intra, à partir du mode de prédiction intra associé au bloc courant, prédiction construite à partir des blocs d'erreur reconstruits de l'image courante. The table below gives an example of signal-to-noise ratios, for a type I image, obtained for the AVC rate reduction according to a diagram of FIG. 4, and for transcoding AVC according to a diagram of FIG. Type I images Film_2 (49.53 dB) Rate reduction Transcoding Qp2 - Qpl = 1 38.83 dB 48.55 dB Qp2 - Qpl = 2 31.46 dB 47.95 dB Qpl and Qp2 are quantization steps, where Qpl is the initial quantization step giving the first rate and Qp2 being the new quantization step allowing the decrease of flow. The rate reduction is performed here in open loop in order to force the quantization step Qp2 with respect to Qpl. The following images generally use I or IDR images widely as time prediction. The quality of the following images is therefore largely dependent on that of the I or IDR images. One of the aims of the invention is to overcome the aforementioned drawbacks. It relates to a method for reducing the bit rate of a first stream of video data encoded in a second stream, by dequantizing a block of coefficients according to a first quantization step and requantization, according to a second quantization step, of the block. dequantized, the coding exploiting the predictive mode calculating a predicted block from a reference image, characterized in that it comprises a step of correcting a block of dequantized coefficients at the first quantization step, at the using a predefined request requantiation error block of the reference image, the predicted error block being obtained from a reconstructed requantization error block, to give a corrected coefficient block, in which that the requantized block is the corrected coefficient block and in that, if the coefficient block is of intra type, the said reconstructed requantification error block is obtained by a first die. coding of intra blocks of the quantized image at the first quantization step, then coding and second decoding using the second quantization step of the decoded intra blocks, and comparison of the blocks obtained by the first and second decoding, if the coefficient block is of type inter, the said reconstructed requantization error block is obtained by requantization then dequantization using the second quantization step, the corrected coefficient block and comparison of the block thus dequantized with the corrected coefficient block. According to a particular implementation, the predicted error block is obtained by compensation in motion, from the motion vector associated with the current block, of the error image formed of the reconstructed error blocks of the reference image. . According to a particular implementation, the predicted error block is obtained by Intra prediction, from the intra prediction mode associated with the current block, prediction constructed from the reconstructed error blocks of the current image.
Selon une mise en oeuvre particulière, le type de codage du bloc de coefficients est défini par le type de la tranche (slice) à laquelle il appartient. Selon une mise en oeuvre particulière, le type de codage du bloc de coefficients est défini par le type de l'image à laquelle il appartient. According to a particular implementation, the type of coding of the coefficient block is defined by the type of the slice to which it belongs. According to one particular implementation, the type of coding of the block of coefficients is defined by the type of the image to which it belongs.
Selon une mise en oeuvre particulière, les flux de données vidéo sont codés selon le standard MPEG 4 part 10, MPEG 4 part 2 ou MPEG 2. Selon une mise en oeuvre particulière, le procédé comporte une étape de calcul du nombre de blocs intra dans une image et, lorsque le 35 nombre est supérieur à un seuil, l'image n'est pas transcodée. Selon une mise en oeuvre particulière, le procédé comporte une phase de préanalyse pour calculer l'augmentation de débit due à la non 5 i0 2908259 9 réduction de débit et définir une diminution de débit par rapport à un débit de consigne pour les autres images, pour obtenir un débit moyen identique au débit de consigne. Grâce à l'invention, la dégradation de qualité des images due à la réduction de débit est fortement atténuée. Les calculs et cycles du processeur de traitement sont réduits du fait qu'il n'y a pas de prédiction temporelle avec compensation de mouvement. L'architecture est relativement simple du fait de la combinaison de circuits d'un réducteur de débit et d'un transcodeur. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante donnée à titre d'exemple non 15 limitatif, et faite en regard des figures annexées qui représentent : - la figure 1, un procédé de transcodage selon l'art antérieur, - la figure 2, un procédé de transcodage selon l'art antérieur utilisant des informations d'une première passe, - la figure 3, une architecture de transcodage AVC selon l'art 20 antérieur, - la figure 4, une architecture simplifiée de réduction de débit selon l'art antérieur, -la figure 5, une architecture de réduction de débit selon l'invention. 25 - la figure 6, une comparaison des performances. La figure 5 représente un exemple d'architecture de réduction de débit selon l'invention. Le flux de données dont on veut convertir le débit est transmis 30 à l'entrée d'un circuit de décodage à longueur variable VLD 50 puis un quantificateur inverse ou déquantificateur IQ1 51 qui effectue une déquantification, généralement au pas de quantification correspondant au codage des données reçues. Les informations relatives aux vecteurs mouvement et décodées par le circuit VLD 50 sont envoyées vers un commutateur 52 qui transmet ces données vers un circuit de mémorisation, 2908259 10 de compensation de mouvement et de prédiction intra 72 dans le cas où l'image relative aux données traitées est une image de type P ou B, c'est à dire faisant appel à une ou plusieurs images de référence pour son codage. Lorsqu'il s'agit d'une image intra, il n'y a pas de vecteur mouvement 5 transmis. Les données en sortie du quantificateur inverse 51, qui correspondent aux blocs de coefficients déquantifiés, sont envoyées sur l'entrée d'un deuxième commutateur 53 qui comprend une première position reliant l'entrée à une première sortie lorsque les images ou tranches de macroblocs appelées slices dans la norme, sont de type P ou B et une io seconde position reliant l'entrée à une seconde sortie lorsque les images ou tranches de macroblocs sont de type I. La première sortie de ce commutateur est reliée à un soustracteur 54. Les données en sortie de ce soustracteur qui correspondent à des blocs de coefficients corrigés des erreurs de requantification, domaine fréquentiel, sont transmises à un 15 quantificateur Q2 55 ainsi qu'à une première entrée d'un deuxième soustracteur 58. Les données en sortie du quantificateur 55 sont transmises à un circuit de codage à longueur variable VLC 57 dont la sortie est la sortie du réducteur de débit, ainsi qu'à un déquantificateur IQ2 56. Une première sortie du déquantificateur 56 est reliée à la deuxième entrée du soustracteur 20 58. Le signal sur cette deuxième entrée correspond au bloc de coefficients corrigés quantifiés puis déquantifiés au pas de quantification Q2 aussi appelé bloc de coefficients corrigés reconstruit. II lui est donc soustrait, par l'intermédiaire du soustracteur 58, le bloc de coefficients corrigés ayant subi avant correction une quantification et déquantification au pas de 25 quantification Q1. Le signal de différence en sortie du soustracteur 58, qui représente le bloc des erreurs de requantification, est transmis à un circuit de transformation de Fourier inverse IDCT 59. La sortie de ce circuit est transmise à une première entrée d'un circuit de mémorisation 72 qui comporte également le circuit de compensation de mouvement et de 30 prédiction intra. Le bloc d'erreurs de requantification reconstruit est mémorisé dans cette mémoire 72 pour fournir une image des erreurs de requantification reconstruite. Pour un bloc courant de type inter faisant appel à au moins une image de référence, le bloc prédit est calculé à partir du ou des vecteurs mouvement associés à ce bloc courant par compensation en 35 mouvement de l'image ou des images des erreurs de requantification correspondant à l'image ou aux images de référence. Dans le cas ou l'image de type P ou B ou la tranche de macroblocs comporte un bloc de type intra, 2908259 11 le bloc d'erreurs prédit est calculé par le circuit de prédiction intra 72 qui prend en compte les blocs voisins d'erreurs de requantification reconstruits de l'image courante, pour exploiter ces erreurs en fonction du mode de codage intra prédictif du bloc. Le bloc prédit ainsi calculé est transmis en 5 sortie du circuit 72. Ce bloc d'erreurs de requantification prédit en luminance est transformé par un circuit DCT 60. Le bloc d'erreurs prédit dans le domaine fréquentiel est transmis sur la deuxième entrée du soustracteur 54 pour fournir, en sortie de ce soustracteur, le bloc de coefficients corrigés. Le commutateur 53 dirige les données en sortie du io quantificateur inverse 51 vers l'entrée d'un circuit de transformation inverse IDCT 61 lorsque les images ou tranches de macroblocs sont de type intra. Ce circuit est relié à une première entrée d'un additionneur 62. La sortie de l'additionneur est reliée à un filtre 63. Le signal en sortie de ce filtre alimente un circuit de mémorisation et de prédiction intra 64. Selon le mode de 15 codage en intra du bloc d'image, les valeurs de luminance des blocs reconstruits environnants le bloc courant sont exploitées pour définir le bloc prédit qui est envoyé sur la deuxième entrée de l'additionneur 62 pour obtenir en sa sortie, par addition au bloc de résidus intra dans le domaine spatial disponible sur la première entrée, le bloc intra décodé. According to one particular embodiment, the video data streams are coded according to the MPEG 4 part 10, MPEG 4 part 2 or MPEG 2 standard. According to a particular implementation, the method includes a step of calculating the number of intra-block. an image and, when the number is greater than a threshold, the image is not transcoded. According to a particular implementation, the method comprises a pre-analysis phase for calculating the rate increase due to the non-rate reduction and defining a decrease in flow rate with respect to a reference flow rate for the other images, to obtain an average flow rate identical to the setpoint flow. Thanks to the invention, the degradation of image quality due to the reduction of the flow rate is greatly attenuated. Calculations and cycles of the processing processor are reduced because there is no temporal prediction with motion compensation. The architecture is relatively simple because of the combination of circuits of a flow restrictor and a transcoder. Other features and advantages of the invention will become clear in the following description given by way of non-limiting example, and with reference to the appended figures which represent: FIG. 1, a transcoding method according to the prior art FIG. 2, a transcoding method according to the prior art using first pass information, FIG. 3, a prior art AVC transcoding architecture, FIG. 4, a simplified architecture of FIG. reduction of flow according to the prior art, FIG. 5, a flow reduction architecture according to the invention. FIG. 6, a comparison of the performances. FIG. 5 represents an example of a speed reduction architecture according to the invention. The data stream whose rate is to be converted is transmitted to the input of a variable length decoding circuit VLD 50 and then an inverse quantizer or dequantizer IQ 51 which performs dequantization, generally at the quantization step corresponding to the coding of the data. received data. The motion vector information decoded by the VLD circuit 50 is sent to a switch 52 which transmits this data to a motion compensation and intra prediction storage circuit 72 in the case where the data image processed is an image of type P or B, that is to say using one or more reference images for its coding. When it is an intra image, there is no transmitted motion vector. The output data of the inverse quantizer 51, which corresponds to the dequantized coefficient blocks, are sent to the input of a second switch 53 which includes a first position connecting the input to a first output when the images or slices of macroblocks called The slices in the standard are of the P or B type and a second position connecting the input to a second output when the images or slices of macroblocks are of type I. The first output of this switch is connected to a subtractor 54. The output data of this subtractor, which correspond to frequency-domain requantification error corrected coefficient blocks, are transmitted to a quantizer Q2 55 as well as to a first input of a second subtractor 58. The output data of the quantizer 55 are transmitted to a variable length coding circuit VLC 57 whose output is the output of the flow restrictor, as well as to a d IQ2 equantiator 56. A first output of the dequantizer 56 is connected to the second input of the subtractor 58. The signal on this second input corresponds to the corrected coefficient block quantized then dequantized at the quantization step Q2 also called reconstructed corrected coefficient block. It is thus subtracted from it, via the subtractor 58, the corrected coefficient block which has undergone quantization and dequantization at the quantization step Q1 before correction. The difference signal at the output of the subtractor 58, which represents the block of the requantization errors, is transmitted to an inverse Fourier transform circuit IDCT 59. The output of this circuit is transmitted to a first input of a storage circuit. which also includes the motion compensation and intra prediction circuit. The reconstructed requantization error block is stored in this memory 72 to provide an image of the reconstructed requantification errors. For a current block of type inter using at least one reference image, the predicted block is calculated from the motion vector or vectors associated with this current block by motion compensation of the image or images of requantification errors. corresponding to the reference image or images. In the case where the P or B type image or the macroblock slice comprises an intra type block, the predicted error block is calculated by the intra prediction circuit 72 which takes into account the neighboring blocks of reconstructed requantiation errors of the current image, to exploit these errors according to the intra predictive coding mode of the block. The predicted block thus calculated is transmitted at the output of the circuit 72. This luminance predanation error block is transformed by a DCT circuit 60. The predicted error block in the frequency domain is transmitted on the second input of the subtractor. 54 to provide, at the output of this subtractor, the corrected coefficient block. The switch 53 directs the output data of the inverse quantizer 51 to the input of an IDCT inverse transformation circuit 61 when the macroblock images or slices are of intra type. This circuit is connected to a first input of an adder 62. The output of the adder is connected to a filter 63. The signal at the output of this filter supplies an intra memory storage and prediction circuit 64. intra coding of the image block, the luminance values of the reconstructed blocks surrounding the current block are used to define the predicted block which is sent to the second input of the adder 62 to obtain at its output, by addition to the block of intra residues in the space domain available on the first input, the intra decoded block.
20 Ce bloc décodé filtré est ensuite transmis à la partie codage de la section transcodage des images I, sur une première entrée d'un soustracteur 65. La sortie du soustracteur, qui est le bloc de résidus intra, est reliée à un circuit de transformation 66. Le signal en sortie de ce circuit est transmis à la deuxième entrée du circuit de quantification 55. Le bloc de 25 résidus est ensuite déquantifié à travers le circuit de déquantification 56, pour être transmis à un circuit de transformation inverse 67. Au bloc de résidus ainsi reconstruit est ajouté un bloc de prédiction intra à travers un additionneur 68 pour fournir le bloc intra reconstruit. Ce bloc, en sortie de l'additionneur, est filtré à travers le filtre 69. Le signal en sortie de ce filtre 30 alimente un circuit de mémorisation et de prédiction intra 70. Selon le mode de codage en intra du bloc d'image, les valeurs de luminance des blocs reconstruits environnants le bloc courant sont exploitées pour définir le bloc de prédiction intra qui est envoyé, comme on l'a vu, sur une entrée de l'additionneur 68, mais également sur la deuxième entrée du soustracteur 65 35 pour obtenir, en la sortie de ce soustracteur, le bloc de résidus intra dans le domaine spatial.This filtered decoded block is then transmitted to the coding part of the transcoding section of the images I, on a first input of a subtractor 65. The output of the subtracter, which is the intra-residue block, is connected to a transformation circuit. 66. The signal at the output of this circuit is transmitted to the second input of the quantization circuit 55. The block of 25 residues is then dequantized through the dequantization circuit 56, to be transmitted to an inverse transformation circuit 67. thus reconstructed residues is added an intra prediction block through an adder 68 to provide the reconstructed intra block. This block, at the output of the adder, is filtered through the filter 69. The signal at the output of this filter 30 supplies an intra memory storage and prediction circuit 70. According to the intra coding mode of the image block, the luminance values of the reconstructed blocks surrounding the current block are used to define the intra prediction block which is sent, as we have seen, on an input of the adder 68, but also on the second input of the subtractor 65 35 to obtain, at the output of this subtractor, the block of intra residues in the spatial domain.
2908259 12 Une deuxième sortie du circuit de mémorisation et de prédiction intra 70 est reliée à un soustracteur 71. Une deuxième sortie du circuit de mémorisation et de prédiction intra 64 est reliée à la deuxième entrée du soustracteur 71. Le bloc reconstruit intra provenant de ce circuit 5 64 est soustrait au bloc reconstruit intra provenant du circuit 70. La sortie du soustracteur 71 représente l'erreur de codage entre le bloc intra codé en exploitant le pas de quantification Q1 et le bloc intra codé en exploitant le pas de quantification Q2. Elle est reliée au circuit de mémorisation, de compensation de mouvement et de prédiction intra 72. Elle est exploitée par io le réducteur de débit comme bloc d'erreurs de requantification reconstruit relatif aux images de référence lorsqu'il s'agit d'images de type intra. Bien sûr, dans le cas où le codage intra prédictif n'est pas exploité, les blocs de résidus intra sont des blocs intra et les blocs de prédiction intra appliqués à l'additionneur 62 et au soustracteur 65 sont des 15 blocs de valeur nulle. Les blocs des erreurs de requantification provenant du soustracteur 71 sont mémorisés dans la mémoire72 pour fournir une carte des erreurs de requantification reconstruites d'une image de référence de type intra etdonc pour les blocs inter exploitant cette image intra comme 20 image de référence. Les blocs des erreurs de requantification provenant du circuit de transformation inverse 59 sont mémorisés dans la mémoire 72 pour fournir une carte des erreurs de requantification reconstruites d'une image de référence pour les blocs inter exploitant cette image inter comme image 25 de référence ou bien pour des blocs intra prédictifs de l'image courante. Sans le traitement spécifique de ces images de type intra, le réducteur de débit fournit une image intra codée approximée du fait des arrondis, la dégradation s'amplifiant au fur et à mesure de la requantification des blocs intra dans l'image. Cette image intra est décodée par un décodeur 30 recevant le flux de données converti en débit puis est utilisée comme image de référence pour le décodage des blocs de résidus. Elle est donc différente de l'image intra reconstruite par le décodeur local de l'encodeur et crée ainsi une erreur lors du décodage. A cette erreur sur l'image de référence s'ajoute l'erreur d'arrondis sur le bloc de résidu lors de sa requantification.A second output of the intra memory and prediction circuit 70 is connected to a subtractor 71. A second output of the intra memory and prediction circuit 64 is connected to the second input of the subtractor 71. The intra reconstructed block originating from this circuit 5 64 is subtracted from the intra reconstructed block from the circuit 70. The output of the subtractor 71 represents the coding error between the intra coded block by exploiting the quantization step Q1 and the intra coded block by exploiting the quantization step Q2. It is connected to the storage, motion compensation and intra prediction circuit 72. It is exploited by the speed reducer as a reconstructed requantization error block relating to the reference images when it is a question of images. intra type. Of course, in the case where the intra predictive coding is not used, the intra residue blocks are intra blocks and the intra prediction blocks applied to the adder 62 and the subtractor 65 are blocks of zero value. The blocks of the requantization errors from the subtracter 71 are stored in the memory 72 to provide a map of the reconstructed requantization errors of a reference picture of intra type and hence for the blocks interusing this intra picture as a reference picture. The blocks of the requantization errors from the inverse transformation circuit 59 are stored in the memory 72 to provide a map of reconstructed requantization errors of a reference image for the inter blocks exploiting this inter image as a reference image or for intra predictive blocks of the current image. Without the specific treatment of these intra-type images, the flow reducer provides an intra-coded image approximated because of the rounding, the degradation being amplified as the requantization of intra blocks in the image. This intra image is decoded by a decoder 30 receiving the data stream converted into bit rate and is then used as a reference image for the decoding of the residue blocks. It is therefore different from the intra image reconstructed by the local decoder of the encoder and thus creates an error during the decoding. To this error on the reference image is added the rounding error on the block of residue during its requantification.
35 Le dispositif proposé permet un calcul pratiquement exact des erreurs de requantification pour les images de type intra, évitant la 2908259 13 propagation spatiale des erreurs pour l'image de type intra et la propagation temporelle des erreurs faites sur ces images de type intra. Le procédé s'applique aussi bien pour la norme MPEG 4 part 2 ou part 10 que pour la norme MPEG 2 ou même la norme MPEG 1 c'est à 5 dire sans les vecteurs mouvement. Dans le cas MPEG 2, la prédiction intra n'est pas exploitée, les circuits 64 et 70 sont des circuits de mémorisation des images intra reconstruites et les blocs prédits n'existent pas, l'additionneur 62 et le soustracteur 65 n'existant alors pas. D'autre part, une tranche de macroblocs ayant le même type de codage que l'image à laquelle io il appartient, dans le standard MPEG2, le commutateur 53 n'a besoin d'exploiter que le type de codage des images. Les filtres 63 et 69 ne sont présents que dans le cas de la norme MPEG 4 part 10. La figure 6 représente un exemple de performances obtenues 15 avec une architecture selon l'invention exploitant le transcodage de l'image I et avec une architecture traditionnelle de type réduction de débit simple. En abscisse est indiqué le nombre d'images et en ordonnées le rapport signal à bruit ou psnr en décibels. Les courbes représentent la qualité ou rapport signal à bruit d'une séquence de référence de 40 images 20 dont la première image est de type I, les 39 autres de type P ou B, après une réduction de débit de type traditionnelle ou après exploitation du procédé selon l'invention. La courbe référencée 70 correspond aux images source. Qp=xyz signifie que la différence des pas de quantification Q2 25 ù Q1 est de x, y, z respectivement pour les images de type I, P et B. La courbe 71 correspond à Qp=100 et la courbe 72 correspond à Qp= 200 pour une réduction de débit de type traditionnelle, soit respectivement un delta_Qp=+1 pour l'image I et delta_Qp=0 pour les autres images, un delta_Qp=+2 pour l'image I et delta_Qp=0 pour les autres 30 images. La courbe 73 correspond à Qp=100 et la courbe 74 correspond à Qp=200 pour une réduction de débit selon l'invention. Dans le cadre de la norme MPEG 4 part 10, l'erreur provient, 35 comme on l'a vu, de la dérive temporelle due aux erreurs de requantification dans la reconstruction des images prédites de référence, mais également de la dérive spatiale pour les images de type intra. Ainsi, bien que l'on ait pas 2908259 14 changé les pas de quantification pour les images de type P et B, puisque ces images sont codées à partir de l'image I, l'ensemble des images de la séquence, courbes 71 et 72, sont de mauvaise qualité et la qualité décroit avec le nombre d'images codées, les erreurs d'arrondis se cumulant. Un 5 transcodage de l'image I permet d'obtenir de bien meilleurs résultats, courbes 73 et 74. En mode broadcast ou broadband , il y a en général une image de type IDR ou I toutes les secondes, en fait entre 0.5 et 2 secondes. io Ainsi, il est possible, selon une mise en oeuvre particulière, de consacrer plus d'une période image pour réaliser le transcodage des images I et de se rattraper sur la réduction de débit des images de type P ou B. On parle alors de temps réel mou .The proposed device allows a substantially exact computation of the requantization errors for the intra type images, avoiding the spatial propagation of errors for the intra type image and the temporal propagation of the errors made on these intra type images. The method applies as well to the MPEG 4 part 2 or part 10 standard as to the MPEG 2 standard or even the MPEG 1 standard, that is to say without the motion vectors. In the MPEG 2 case, the intra prediction is not exploited, the circuits 64 and 70 are intra-reconstructed picture storage circuits and the predicted blocks do not exist, the adder 62 and the subtractor 65 then not existing. not. On the other hand, a slice of macroblocks having the same type of encoding as the image to which it belongs, in the MPEG2 standard, the switch 53 only needs to exploit the type of coding of the images. The filters 63 and 69 are only present in the case of the MPEG 4 part 10 standard. FIG. 6 represents an example of performances obtained with an architecture according to the invention exploiting the transcoding of the image I and with a traditional architecture. simple rate reduction type. On the abscissa is indicated the number of images and the ordinate the signal to noise ratio or psnr in decibels. The curves represent the quality or signal-to-noise ratio of a reference sequence of 40 images whose first image is of type I, the other 39 of type P or B, after a reduction of flow of traditional type or after exploitation of the process according to the invention. The curve referenced 70 corresponds to the source images. Qp = xyz means that the difference of the quantization steps Q2 to Q1 is x, y, z respectively for the type I, P and B images. The curve 71 corresponds to Qp = 100 and the curve 72 corresponds to Qp = 200 for a reduction of flow of traditional type, respectively a delta_Qp = + 1 for the image I and delta_Qp = 0 for the other images, a delta_Qp = + 2 for the image I and delta_Qp = 0 for the other 30 images . The curve 73 corresponds to Qp = 100 and the curve 74 corresponds to Qp = 200 for a rate reduction according to the invention. In the context of the MPEG 4 part 10 standard, the error stems, as we have seen, from the time drift due to the requantification errors in the reconstruction of the predicted reference images, but also from the spatial drift for the intra type images. Thus, although the quantization steps for the P and B type images have not been changed, since these images are coded from the image I, the set of images of the sequence, curves 71 and 72, are of poor quality and the quality decreases with the number of coded images, the rounding errors accumulating. A transcoding of the image I makes it possible to obtain much better results, curves 73 and 74. In broadcast or broadband mode, there is generally an image of IDR or I type every second, in fact between 0.5 and 2. seconds. Thus, it is possible, according to a particular implementation, to devote more than one image period to perform the transcoding of the images I and to catch up on the rate reduction of the P or B type images. real time soft.
15 Selon une mise en oeuvre particulière, un calcul du nombre de macroblocs codés en mode intra est effectué pour les images de type P ou de type B et, si ce nombre est supérieur à un seuil prédéfini, l'image de type P ou B ne subit pas de réduction de débit. Ainsi, cette image reste codée avec le pas de quantification Q1. Une préanalyse, par exemple par groupe 20 d'images, permet de calculer l'augmentation de débit ainsi générée et de compenser cette augmentation en diminuant légèrement la consigne de débit originale sur les autres images. Une autre solution moins rigoureuse consiste à estimer et/ou prédéfinir un pourcentage de ces images dans la séquence et à corriger en conséquence le débit. 25According to a particular embodiment, a calculation of the number of macroblocks coded in intra mode is carried out for the P-type or B-type images and, if this number is greater than a predefined threshold, the P or B-type image. does not experience a reduction in flow. Thus, this image remains coded with the quantization step Q1. A pre-analysis, for example by group of images, makes it possible to calculate the increase in flow thus generated and to compensate for this increase by slightly decreasing the original flow setpoint on the other images. Another less rigorous solution consists in estimating and / or pre-defining a percentage of these images in the sequence and correcting the flow accordingly. 25