FR2989805A1 - Procede de codage et de decodage d'images integrales, dispositif de codage et de decodage d'images integrales et programmes d'ordinateur correspondants - Google Patents

Abstract

L'invention concerne le codage d'au moins une image intégrale (II) représentative d'au moins un objet en perspective dans une scène. Un tel procédé de codage est caractérisé en ce qu'il met en oeuvre les étapes consistant à : - appliquer (C2) directement sur les pixels de ladite image intégrale une transformée en ondelettes discrète délivrant une pluralité de coefficients transformés, - coder (C4a ; C4b ; C4c) lesdits coefficients transformés délivrés.

Description

PROCÉDÉ DE CODAGE ET DE DÉCODAGE D'IMAGES INTÉGRALES, DISPOSITIF DE CODAGE ET DE DÉCODAGE D'IMAGES INTÉGRALES ET PROGRAMMES D'ORDINATEUR CORRESPONDANTS Domaine de l'invention La présente invention se rapporte de manière générale au domaine du traitement d'images, et plus précisément au codage et au décodage d'images intégrales et de séquences d'images intégrales. L'invention peut notamment, mais non exclusivement, s'appliquer au codage vidéo mis en oeuvre dans les codeurs vidéo actuels et de leurs amendements (MPEG, H.264, H.264 SVC, H.264 MVC, etc) ou à venir (ITUT/VCEG (H.265) ou ISO/MPEG (HEVC)), et au décodage correspondant. Art antérieur L'imagerie intégrale est une technique consistant à représenter des images en relief. Elle est considérée comme particulièrement prometteuse dans le développement de la télévision en trois dimensions (3D), notamment en raison du fait qu'elle propose, non pas une visualisation stéréoscopique des images, mais une parallaxe totale. Une image intégrale est classiquement composée d'un grand nombre d'images élémentaires qui représentent les différentes perspectives d'une scène en trois dimensions. Par conséquent, l'ensemble de ces images élémentaires contient non seulement des informations pixelliques (couleur et intensité) de la scène en trois dimensions, mais également des informations relatives à la direction des rayons lumineux réfléchis par un objet en perspective dans la scène. C'est grâce à la restitution de telles informations 3D complètes que l'image intégrale peut procurer à l'utilisateur la parallaxe totale et la quasi-continuité entre les différents points de vue, sans entraîner d'inconfort visuel. Malgré l'attractivité d'une telle technique, des difficultés existent pour implémenter en pratique les systèmes d'imagerie intégrale. Par exemple, dans le cas où certaines applications imposent une résolution élevée de l'image intégrale et un grand nombre de points de vue, il est nécessaire d'augmenter non seulement la taille de chaque image élémentaire composant cette image intégrale, mais également le nombre d'images élémentaires de cette dernière. Il en résulte une augmentation beaucoup trop importante de la taille de l'image intégrale ainsi constituée, ce qui oblige à comprimer un volume élevé d'informations lorsque l'image intégrale doit être codée. Il en résulte que la compression de telles images intégrales est peu performante. Plusieurs techniques proposent d'améliorer les performances de compression des images intégrales. L'une d'entre elles est décrite dans le document Shasha Shi, Patrick Gioia, Gérard Madec, « Efficient Compression 10 Method For Integral Images Using Multi-View Video Coding ». Dans ce document, il est proposé de transformer chaque image intégrale d'une séquence vidéo en une série d'images en deux dimensions (2D) appelées sous-images. Une sous-image est un type particulier d'image qui représente une scène 3D selon une position angulaire de visualisation spécifique. 15 Chaque pixel d'une sous-image enregistre les informations relatives aux rayons lumineux réfléchis par un objet en perspective dans la scène, selon une même direction. A cet effet, une série de sous-images d'une image intégrale peut être considérée comme une image multi-vues (Multi View Video) de la scène et de ce fait, une séquence d'images intégrales peut être 20 décomposée en une séquence vidéo multi-vues. Ainsi, ladite série de sous- image peut être comprimée à l'aide d'une technique de codage standard telle que MVC (de l'anglais « « Multi-view coding »). Il en résulte un codage efficace des images intégrales puisqu'il exploite à la fois les redondances spatiales et temporelles de ces dernières. 25 Un inconvénient de la technique décrite dans ce document est que son application pratique impose une limitation du nombre de sous-images à coder par la technique de codage MVC. Un autre inconvénient de cette technique est l'utilisation systématique de la transformée en cosinus discrète DCT (de l'anglais « Discrete Cosine 30 Transform ») qui permet de convertir le signal vidéo temporel en composantes fréquentielles. Une telle transformée nécessite préalablement le découpage de l'image en plusieurs blocs. Ainsi, lorsque l'image est codée, apparaissent des discontinuités aux frontières entre les blocs adjacents, lesquelles sont dues à la quantification grossière des coefficients transformés. De telles discontinuités sont appelées effets de blocs. Elles sont particulièrement gênantes et détériorent fortement la qualité visuelle de l'image affichée qui a été décodée.

Objet et résumé de l'invention Un des buts de l'invention est de remédier à des inconvénients de l'état de la technique précité. A cet effet, selon un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de codage d'au moins une image intégrale représentative d'au moins un objet en perspective dans une scène. Le procédé de codage selon l'invention est remarquable en ce qu'il met en oeuvre les étapes consistant à : - appliquer directement sur les pixels de l'image intégrale une transformée en ondelettes discrète délivrant une pluralité de coefficients 15 transformés, - coder les coefficients transformés délivrés. Grâce à l'utilisation d'une transformée en ondelettes discrète DWT (de l'anglais « Discrete Wavelet Transform ») au lieu d'une transformée DCT, il est possible d'exploiter de façon optimale la corrélation des pixels composant 20 une image intégrale, ce qui permet avantageusement de supprimer les multiples redondances spatiales existant entre plusieurs pixels voisins d'une image intégrale. En outre, l'image intégrale n'a plus besoin d'être découpée en blocs, ce qui permet de supprimer avantageusement les effets de blocs inhérents à 25 l'application d'une transformée DCT. Enfin, la transformée en ondelettes discrète est avantageusement appliquée directement sur l'image intégrale originale, et non pas sur une image intégrale prétraitée, c'est-à-dire qui a été divisée préalablement en une pluralité d'images élémentaires. Une telle disposition permet de supprimer 30 toute contrainte imposée par le nombre ou la taille des images élémentaires composant classiquement une image intégrale. Le codage des images intégrales est ainsi rendu plus efficace, moins coûteux en calculs et plus rapide.

Selon un mode de réalisation particulier, l'étape d'application d'une transformée en ondelettes discrète est itérée une pluralité de fois. Une telle disposition permet à chaque itération de supprimer la corrélation spatiale qui subsiste entre les pixels voisins de l'image intégrale 5 codée. Le nombre d'itérations est paramétrable et dépend par exemple du nombre de pixels de l'image intégrale. Ainsi le codage selon l'invention est particulièrement souple d'utilisation puisqu'il est applicable à une image intégrale de taille quelconque. Selon un autre mode de réalisation particulier, le codage des 10 coefficients transformés est effectué selon le standard MPEG-4. Une telle disposition permet de coder efficacement des images intégrales se succédant dans une séquence, par exploitation des redondances temporelles de ces dernières, en appliquant à ces images la technique de codage standard MPEG-4 (abréviation anglaise de « Moving 15 Picture Experts Group »). Selon une première variante dudit autre mode de réalisation particulier, les coefficients transformés délivrés sont directement quantifiés puis soumis à un codage entropique. Une telle disposition correspond à une modification du standard 20 MPEG-4, consistant à supprimer l'étape de transformation DCT mise en oeuvre classiquement dans ce dernier. Elle procure un codage des images intégrales particulièrement efficace lorsque les coefficients DWT qui sont représentatifs de l'approximation de l'image intégrale, c'est-à-dire les coefficients basse fréquence, sont en faible quantité. 25 Selon une seconde variante dudit autre mode de réalisation particulier, parmi les coefficients transformés délivrés : - seuls les coefficients transformés délivrés qui sont représentatifs de l'approximation de l'image intégrale sont codés selon le standard MPEG-4, 30 - les autres coefficients transformés délivrés sont directement quantifiés puis soumis à un codage entropique. Une telle disposition correspond là aussi à une modification du standard MPEG-4, en réservant le codage MPEG-4 uniquement aux coefficients DWT basse fréquence et en appliquant le codage selon la première variante précitée à tous les autres coefficients DWT. Cette deuxième variante procure un codage des images intégrales particulièrement efficace lorsque les coefficients DWT qui sont représentatifs de l'approximation de l'image intégrale, c'est-à-dire les coefficients basse fréquence, sont en quantité élevée. De façon correspondante, l'invention concerne un dispositif de codage d'au moins une image intégrale représentative d'au moins un objet en perspective dans une scène, un tel dispositif étant apte à mettre en oeuvre le procédé de codage précité.

Un tel dispositif de codage est remarquable en ce qu'il comprend : - des moyens de calcul pour appliquer directement sur les pixels de l'image intégrale une transformée en ondelettes discrète délivrant une pluralité de coefficients transformés, - des moyens de codage des coefficients transformés délivrés.

Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un procédé de décodage d'un signal de données représentatif d'au moins une image intégrale qui a été précédemment codée, l'image intégrale précitée étant représentative d'au moins un objet en perspective dans une scène. Un tel procédé de décodage est remarquable en ce qu'il met en oeuvre les étapes consistant à : - décoder les données du signal, délivrant une pluralité de coefficients de transformée en ondelettes discrète, - reconstruire directement les pixels de l'image intégrale par application d'une transformée inverse en ondelettes discrète aux coefficients de transformée en ondelettes discrète délivrés. Selon un mode de réalisation particulier, l'étape d'application d'une transformée inverse en ondelettes discrète est itérée une pluralité de fois. Selon un autre mode de réalisation particulier, le décodage des données du signal est effectué selon le standard MPEG-4.

Selon une première variante dudit autre mode de réalisation particulier, lors de l'étape de décodage, les coefficients transformés délivrés sont soumis uniquement à un décodage entropique, puis à une quantification inverse. Selon une seconde variante dudit autre mode de réalisation particulier, lors de l'étape de décodage, parmi lesdits coefficients transformés délivrés : - seuls les coefficients transformés délivrés qui sont représentatifs de l'approximation de l'image intégrale sont décodés selon le standard MPEG-4, - les autres coefficients transformés délivrés sont directement soumis à un décodage entropique, puis à une quantification inverse. De façon correspondante, l'invention concerne un dispositif de décodage d'un signal de données représentatif d'au moins une image intégrale qui a été précédemment codée, le dispositif précité étant apte à mettre en oeuvre le procédé de décodage précité.

Un tel dispositif de décodage est remarquable en ce qu'il comprend : - des moyens de décodage des données dudit signal, délivrant une pluralité de coefficients de transformée en ondelettes discrète, - des moyens de calcul aptes à reconstruire directement les pixels de l'image intégrale par application d'une transformée inverse en ondelettes discrète auxdits coefficients de transformée en ondelettes discrète délivrés. Selon un troisième aspect, l'invention concerne un programme d'ordinateur comportant des instructions pour mettre en oeuvre : - le procédé de codage selon l'invention, lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur, - le procédé de décodage selon l'invention, lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur. L'invention vise également un programme d'ordinateur sur un support d'informations, ce programme comportant des instructions adaptées à la mise en oeuvre de l'un des procédés selon l'invention, tels que décrits ci-dessus. Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable.

L'invention vise aussi un support d'informations lisible par un ordinateur, et comportant des instructions d'un programme d'ordinateur tel que mentionné ci-dessus. Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy disc) ou un disque dur. D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet. Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question. Lee dispositif de codage, le procédé de décodage, le dispositif de décodage et les programmes d'ordinateur précités présentent au moins les mêmes avantages que ceux conférés par le procédé de codage selon la présente invention. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de plusieurs modes de réalisation préférés décrits en référence aux figures dans lesquelles: - la figure 1 représente des étapes du procédé de codage selon l'invention, - la figure 2 représente un mode de réalisation d'un dispositif de codage selon l'invention, - les figures 3A et 3B représentent une étape d'acquisition d'image intégrale du procédé de codage selon l'invention, - la figure 4 représente une étape de transformée DWT de l'image intégrale acquise telle que représentée à la figure 3A, - la figure 5 représente trois niveaux de décomposition de l'image intégrale de la figure 3A, par applications successives d'une 30 transformée DWT sur les coefficients basse fréquence obtenus successivement, - la figure 6 représente un exemple d'ordre de parcours des coefficients transformés pour un niveau de décomposition considéré de l'image intégrale de la figure 3A, - la figure 7 représente un dispositif de décodage selon l'invention, - la figure 8 représente des étapes du procédé de décodage selon l'invention, - la figure 9 représente une étape de transformée DWT inverse de l'étape de transformée telle que représentée à la figure 4.

Description détaillée d'un mode de réalisation de la partie codage Un mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrit, dans lequel le procédé de codage selon l'invention est utilisé pour coder une séquence d'images intégrales.

Le procédé de codage selon l'invention est représenté sous la forme d'un algorithme comportant des étapes Cl à C5 représentées à la figure 1. Selon le mode de réalisation de l'invention, le procédé de codage selon l'invention est implémenté dans un dispositif de codage CO représenté à la figure 2.

La première étape C1, représentée à la figure 1, est l'acquisition d'une image intégrale II de la séquence d'images à coder par un module d'acquisition d'image ACI représenté sur la figure 2. Un exemple d'acquisition d'image intégrale est représenté sur les figures 3A et 3B.

Dans l'exemple représenté, l'image intégrale II est représentative d'un objet OBJ en perspective dans une scène SC en trois dimensions. L'image intégrale II est acquise dans le sens de la flèche Fl par un scanner 2D de type CCD (abréviation anglaise de « Charged-Coupled Device ») qui est désigné par la référence SCN sur la figure 3A, puis reconstruite sur un écran EC, dans le sens de la flèche F2. Une telle acquisition est effectuée au moyen d'un réseau lenticulaire RL qui est disposé entre l'objet OBJ et le scanner SCN. Le réseau lenticulaire RL comprend classiquement une pluralité de microlentilles identiques.

Dans l'exemple représenté sur la figure 3B, le réseau lenticulaire RL comprend seulement quatre microlentilles identiques ML1, ML2, ML3 et ML4, dans un souci de clarté de la figure. Un écran EC est disposé dans le plan focal des microlentilles précitées, un tel écran étant apte à restituer l'image intégrale Il à un observateur. De façon connue en soi, l'écran EC comprend une matrice de pixels qui comprend plusieurs cellules identiques constituées chacune d'une pluralité de pixels de couleur différente. Chaque cellule a la même taille qu'une microlentille. Dans l'exemple représenté sur la figure 3B, l'écran EC comprend quatre cellules de pixels CL1, CL2, CL3 et CL4 disposées respectivement en correspondance avec les quatre microlentilles ML1, ML2, ML3 et ML4. Chaque cellule est composée par exemple de cinq pixels de couleur différente. Pour une cellule CLj donnée (14), cette dernière contient cinq pixels Pb, Pj2, Pb, Pj4, Pj5. A titre illustratif, la figure 3B représente en vue agrandie la composition d'une cellule CL1 constituée de cinq pixels P11, P12, P13, P14, P15. Pendant l'acquisition, des rayons lumineux provenant de l'objet OBJ traversent chaque microlentille ML1, ML2, ML3 et ML4, puis viennent frapper les pixels de chaque cellule CL1, CL2, CL3 et CL4, dans le plan focal PF desdites microlentilles. Compte tenu de la configuration particulière du réseau lenticulaire RL et de la matrice de pixels constituant l'écran EC, les rayons lumineux : - frappent selon un premier angle d'incidence le pixel P11 de la cellule CL1, le pixel P21 de la cellule CL2, le pixel P31 de la cellule CL3 le pixel P41 de la cellule CL4, - frappent selon un deuxième angle d'incidence le pixel P12 de la cellule CL1, le pixel P22 de la cellule CL2, le pixel P32 de la cellule CL3 et le pixel P42 de la cellule CL4, - frappent selon un troisième angle d'incidence le pixel P13 de la cellule CL1, le pixel P23 de la cellule CL2, le pixel P33 de la cellule CL3 et le pixel P43 de la cellule CL4, - frappent selon un quatrième angle d'incidence le pixel P14 de la cellule CL1, le pixel P24 de la cellule CL2, le pixel P34 de la cellule CL3 et le pixel P44 de la cellule CL4, - frappent selon un cinquième angle d'incidence le pixel P15 de la cellule CL1, le pixel P25 de la cellule CL2, le pixel P35 de la cellule CL3 et le pixel P45 de la cellule CL4. De façon connue en soi, chaque angle d'incidence correspond à un angle de visualisation particulier selon lequel un observateur a la possibilité de visualiser en perspective l'objet OBJ. Les valeurs de ces angles sont limitées par la valeur de l'angle de visualisation d'une microlentille ML1, ML2, ML3, ML4. Un tel angle de visualisation, correspondant à celui de la microlentille ML2 est représenté en trait plein et gras sur la figure 3B à titre illustratif. Dans un souci de clarté de la figure 3B, seuls deux rayons lumineux d'incidence différente sont représentés. Dans l'exemple représenté sur la figure 3B : - les rayons lumineux R1 vient frapper le pixel P41 de la cellule CL4 selon un certain angle qui correspond à un angle de visualisation particulier selon lequel un observateur a la possibilité de visualiser l'objet OBJ selon une perspective particulière correspondant audit angle de visualisation, - les rayons lumineux R3 viennent frapper respectivement le pixel P13 de la cellule CL1, le pixel P23 de la cellule CL2, le pixel P33 de la cellule CL3 et le pixel P43 de la cellule CL4 selon un angle d'incidence de valeur nulle. A la suite de l'étape d'acquisition C1, une image II composée d'une pluralité de pixels est ainsi obtenue. Une telle image est assimilée à une matrice X(x,y) de pixels, selon laquelle les pixels sont disposés en x lignes et en y colonnes, x et y étant des entiers positifs. Au cours d'une étape suivante C2 représentée à la figure 1, une transformée DWT est appliquée directement sur les pixels de l'image intégrale Il. L'étape C2 est mise en oeuvre par un module de calcul MTCO représenté sur la figure 2.

Le choix d'un tel type de transformée permet avantageusement de supprimer les multiples redondances spatiales existant entre les différents pixels voisins de l'image intégrale II. La transformée DWT est de type à deux dimensions (2D). A cet effet, le module de calcul MTCO applique une transformée DWT à une dimension des lignes de pixels de l'image intégrale II, puis une transformée DWT à une dimension des colonnes de pixels de cette dernière. Dans l'exemple représenté, le module de calcul MTCO utilise la transformée en ondelettes de Haar en raison de ses performances élevées, de sa simplicité et de ses bonnes propriétés d'évaluation du contour de l'objet OBJ dans l'image intégrale II. La figure 4 représente la décomposition de l'image intégrale II selon la transformée précitée. Un filtre passe-bas HpB(-x) et un filtre passe-haut HpH(- x) sont utilisés pour la transformation niveau ligne de l'image intégrale II, et deux bancs de filtres BC1 et BC2 contenant respectivement les filtres passe- bas HpB(-y) et passe-haut HpH(-y) sont utilisés pour la transformation niveau colonne de l'image intégrale II. Les coefficients délivrés par les filtres passe-bas HPB(-x) et passe-haut HPH(-x) subissent respectivement un sous-échantillonnage d'un facteur de 2.

L'ensemble de coefficients ainsi sous-échantillonnés HL' et HH1, de même que l'ensemble de coefficients ainsi sous-échantillonnés LH1 et LLlsont alors soumis respectivement en entrée des deux bancs de filtres BC1 et BC2 contenant chacun les filtres passe-bas HpB(-y) et passe-haut HpH(-y). Les coefficients délivrés par les deux bancs de filtre subissent respectivement un sous-échantillonnage d'un facteur de 2. Les quatre séquences de coefficients suivantes sont alors délivrées : - une séquence Y2LL de coefficients représentative de l'approximation de l'image intégrale II : il s'agit de coefficients basse fréquence ; - une séquence Y2LH de coefficients représentative des détails horizontaux de l'image intégrale II ; - une séquence Y2HL de coefficients représentative des détails verticaux de l'image intégrale II ; - une séquence Y2HH de coefficients représentative des détails diagonaux de l'image intégrale II. La transformée de Haar s'exprime mathématiquement selon l'équation suivante : Y2=T.X.TT où T= 1 . l i T étant la matrice transformée de Haar, X la ,v21 représentation matricielle de l'image intégrale II et Y2 les coefficients délivrés transformés dans chacune des quatre séquences précitées. Selon l'invention, la procédure de décomposition par transformée de Haar qui vient d'être décrite est itérée K+1 fois (1.<1) sur les coefficients basse fréquence obtenus à chaque décomposition, jusqu'à ce qu'un niveau de décomposition prédéterminé de l'image intégrale II soit atteint. Dans l'exemple représenté sur la figure 5, K=2, c'est-à-dire que deux itérations de la transformée de Haar sont effectuées sur les coefficients basse fréquence obtenus à l'issue de la transformée précédente. Le niveau de décomposition est déterminé par le nombre de pixels de l'image intégrale II. En supposant qu'une image intégrale est classiquement décomposée en images élémentaires contenant respectivement 2K pixels, en appliquant K fois une décomposition en ondelettes 2D sur chaque ensemble de 2K pixels, il est possible de supprimer la corrélation spatiale existant entre les pixels voisins d'une image intégrale II. Selon l'invention, le raisonnement ci-dessus s'applique à l'image intégrale II originale, sur les coefficients basse-fréquence qui contiennent les redondances entre les pixels voisins de l'image intégrale. Pour supprimer de telles redondances, il est nécessaire d'appliquer une transformée DWT supplémentaire aux coefficients basse fréquence, d'où l'obtention d'un niveau de décomposition de l'image intégrale II égal à K+1. Dans l'exemple représenté sur la figure 5 : - les coefficients issus de la première itération de la transformée 25 de Haar sont notés Y4LL, - 4LH, Y4HL, Y4HH, Y3LH, Y3HL, Y3HH - les coefficients issus de la deuxième itération de la transformée de Haar sont notés Y6LL, - 6LH, Y6HL, Y6HH, Y5LH, Y5HL, Y5HH- A l'issue de la deuxième itération, les corrélations spatiales existant entre les pixels voisins de l'image intégrale II sont ainsi supprimées de 30 manière très fine. Au cours d'une étape C3 représentée à la figure 1, il est procédé à un réagencement des différents coefficients transformés obtenus Y2LL, Y2LH, Y2HL, Y2HH, LH1, HL1,I-II-11, Y4LL,N(4LH, N(.1-HL, T HH, T LH, T HL, 13H11, Y6LL, Y6LH, Y6HL, Y6HH, Y5LH, Y5HL, Y5HH en vue de leur codage ultérieur. Ladite étape de réagencement C3 est mise en oeuvre par un module logiciel de calcul MACO tel que représenté à la figure 2. Selon un premier exemple, lesdits coefficients transformés précités sont organisés en une seule séquence de données, dans l'ordre où ils ont été obtenus à l'issue des différentes itérations, selon un parcours classique en zigzag tel que « raster scan ». Selon un deuxième exemple représenté sur la figure 6, les coefficients sont parcourus du niveau de décomposition K+1 au niveau de décomposition 1 de l'image intégrale II, selon l'ordre de parcours représenté par la flèche P sur la figure 6. Pour chaque niveau de décomposition considéré, les coefficients transformés obtenus sont organisés en une séquence correspondante conformément au parcours représenté sur la figure 6. Selon l'invention, à l'issue de l'étape C3, trois séquences de coefficients transformés sont obtenues. L'agencement des coefficients transformés selon le deuxième exemple précité permet d'améliorer de façon non négligeable les performances des étapes suivantes de quantification et de codage entropique. Au cours d'une étape suivante C4 représentée à la figure 1, il est procédé au codage des coefficients transformés réagencés de façon à supprimer les redondances temporelles existant entre l'image intégrale courante II et au moins une image intégrale précédemment codée, puis décodée. Une telle étape est mise en oeuvre par un module de codage UC 25 représenté sur la figure 2. Ledit module de codage UC comprend : - un module MCDP de codage/décodage prédictif d'au moins une séquence de coefficients courante par rapport à au moins une séquence précédemment codée puis décodée ; - un module MCE de codage entropique de ladite au moins une 30 séquence courante, par exemple de type CABAC. Ledit module de codage/décodage prédictif MCDP met en oeuvre un algorithme de codage/décodage prédictif classique de type MPEG-4 ou bien modifié selon l'invention comme cela va être décrit ci-dessous. Dans l'exemple représenté, le module de codage/décodage prédictif MCDP met en oeuvre trois types différents de procédure de codage, notées respectivement C4a, C4b et C4c. Selon la première procédure C4a représentée à la figure 1, la séquence de coefficients transformés et réagencés selon le premier exemple précité, telle que notée Sa, est codée classiquement selon la technique MPEG-4 bien connue de l'homme du métier. Une telle disposition présente l'avantage d'être simple à implémenter puisqu'elle ne nécessite aucune modification du module de codage/décodage MCDP. A cet effet, au cours d'une sous-étape C41a, la séquence de coefficients courante Sa est soumise à un codage prédictif, au cours de laquelle cette dernière est prédite par rapport à une séquence de coefficients précédemment codée et décodée. Ladite étape de codage prédictif précitée permet de construire une séquence de coefficients prédite Spa qui est une approximation de la séquence courante Sa. Les informations relatives à ce codage prédictif pourront être ultérieurement inscrites dans un flux apte à être transmis à un décodeur. Au cours d'une sous-étape suivante C42a, il est procédé à la soustraction de la séquence prédite Spa de la séquence courant Sa pour produire une séquence résiduelle Sra.

Au cours d'une sous-étape suivante C43a, il est procédé à la transformation de la séquence résiduelle Sra selon une opération classique de transformation directe telle que par exemple une transformation en cosinus discrètes de type DCT, pour produire une séquence transformée Sta. Au cours d'une sous-étape suivante C44a, il est procédé à la quantification de la séquence transformée Sta selon une opération classique de quantification, telle que par exemple une quantification scalaire. Une séquence de coefficients quantifiés Sqa est alors obtenue. Au cours d'une sous-étape suivante C45a, le module de codage entropique MCE de la figure 2 procède au codage entropique de la séquence de coefficients quantifiés Sqa. Les coefficients ainsi codés sont alors disponibles pour être inscrits, au cours d'une étape C5, dans un flux F destiné à être transmis à un décodeur tel que le décodeur DO représenté sur la figure 7, après un ordonnancement préalable. L'étape de production d'un tel flux est mise en oeuvre par un module logiciel MGF de génération de flux de données, telles que des bits par exemple, ledit module étant représenté sur la figure 2. Au cours d'une sous-étape suivante C46a, il est procédé à la déquantification de la séquence Sqa selon une opération classique de déquantification, qui est l'opération inverse de la quantification effectuée à l'étape C44a. Une séquence de coefficients déquantifiés SDqa est alors obtenue. Au cours d'une sous-étape suivante C47a, il est procédé à la transformation inverse de la séquence de coefficients déquantifiés SDqa qui est l'opération inverse de la transformation directe effectuée à l'étape C43a ci- dessus. Une séquence résiduelle décodée SDra est alors obtenue. Au cours d'une sous-étape suivante C48a, il est procédé à la construction de la séquence décodée SDa en ajoutant à la séquence prédite SDpa la séquence résiduelle décodée SDra. La séquence décodée SDa est ainsi rendue disponible pour être utilisée par l'unité de codage UC comme représenté sur la figure 2. Selon la deuxième procédure C4b représentée à la figure 1, le codage qui vient d'être décrit ci-dessus est mis en oeuvre, à l'exception de l'étape C43a de transformée DCT, pour chaque ensemble de coefficients transformés, puis agencés par niveau de décomposition conformément au deuxième exemple représenté sur la figure 6. Comme mentionné plus haut, dans l'exemple représenté, trois ensembles de coefficients transformés 51 b, S2b, S3b sont codés successivement, puisqu'il y a trois niveaux de décomposition. Une telle deuxième procédure de codage C4b, qui constitue une version modifiée de la technique classique de codage MPEG-4, est particulièrement intéressante à mettre en oeuvre lorsque les coefficients basse fréquence Y2LL, Y4LL et Y6LL sont présents en faible quantité. A cet effet, au cours d'une sous-étape C41b identique à l'étape C41a, la première séquence de coefficients courante 51 b est soumise à un codage prédictif délivrant une séquence de coefficients prédite 51pb qui est une approximation de la séquence courante 51 b. Les informations relatives à ce codage prédictif pourront être ultérieurement inscrites dans le flux F apte à être transmis au décodeur DO de la figure 7.

Au cours d'une sous-étape suivante C42b identique à la sous-étape C42a, il est procédé à la soustraction de la séquence prédite Si pb de la séquence courant Si b pour produire une séquence résiduelle Si rb. Au cours d'une sous-étape suivante C43b identique à l'étape C44a, il est procédé à la quantification de la séquence résiduelle Si rb délivrant une séquence de coefficients quantifiés S1 qb. Au cours d'une sous-étape suivante C44b, le module de codage entropique MCE de la figure 2 procède au codage entropique de la séquence de coefficients quantifiés Si qb.

Les coefficients ainsi codés sont alors disponibles pour être inscrits, au cours de ladite étape C5, dans le flux F. Au cours d'une sous-étape suivante C45b identique à l'étape C46a, il est procédé à la déquantification de la séquence S1qb selon une opération classique de déquantification, qui est l'opération inverse de la quantification effectuée à l'étape C43b. Une séquence de coefficients déquantifiés SD1qb est alors obtenue. Au cours d'une sous-étape suivante C46b, il est procédé à la construction de la séquence décodée SD1b à partir de la séquence SD1qp. La séquence décodée SD1b est ainsi rendue disponible pour être utilisée par l'unité de codage UC comme représenté sur la figure 2. La deuxième procédure de codage C4b qui vient d'être décrite ci-dessus est à nouveau mise en oeuvre pour chacune des deux autres séquences de coefficients transformés S2b et S3b. Selon la troisième procédure C4c représentée à la figure 1, seuls les coefficients basse-fréquence Y2LL transformés puis agencés selon le premier exemple précité ou bien seuls les coefficients basse-fréquence Y2LL, Y4LL, Y6LL transformés puis agencés selon le deuxième exemple précité sont soumis à une procédure de codage identique à la procédure C4a. A l'issue de cette procédure, un séquence décodée SDp est obtenue et est ainsi rendue disponible pour être utilisée par l'unité de codage UC comme représenté sur la figure 2. Toujours selon la troisième procédure C4c précitée, les coefficients autres que les coefficients basse-fréquence ci-dessus sont soumis à une procédure de codage identique à la procédure C4b. Selon le premier exemple de réagencement précité, il s'agit des coefficients Y2LH, Y2HL, Y2HH, LH1, HL1, HH1, Y4LH,Y4HL, Y4HH, 3L11, Y3HL, 13H11, Y6LH, Y6HL, 16H11, Y5LH, Y5HL, Y5HH- Selon le deuxième exemple précité, il s'agit de la première séquence S1 c de coefficients Y2LH, Y2HL, Y2HH, LH1, HL1, HH1, de la deuxième séquence S2c de coefficients Y4LH, Y4HL, Y4HH, Y3LH, Y3HL, Y3HH, et de la troisième séquence S3c de coefficients Y6LH, Y6HL, Y6HH, Y5LH, Y5HL, Y5HH. A l'issue de cette procédure, trois séquences décodées SD1c, SD2c et SD3c sont obtenues et sont ainsi rendues disponibles pour être utilisées par l'unité de codage UC comme représenté sur la figure 2.

Une telle troisième procédure de codage C4c, qui constitue une version hybride de la technique classique de codage MPEG-4 et de la technique de codage MPEG-4 modifiée selon l'invention, est particulièrement intéressante à mettre en oeuvre lorsque les coefficients basse fréquence Y2LL, Y4LL et Y6LL sont présents en grande quantité.

Le procédé de codage qui vient d'être décrit ci-dessus est réitéré pour une pluralité d'images intégrales à coder appartenant à une séquence déterminée. Description détaillée d'un mode de réalisation de la partie décodage On va maintenant décrire à la figure 8 le procédé de décodage selon l'invention mis en oeuvre dans le décodeur DO de la figure 7. Le procédé de décodage selon l'invention est représenté sous la forme d'un algorithme comportant les étapes D1 à D3, représentées à la figure 8. En référence à la figure 8, la première étape de décodage D1 est le 25 décodage de chacun des coefficients contenus dans le flux F reçu par le décodeur DO, Le décodage des coefficients est mis en oeuvre par une unité de décodage UD telle que représentée sur la figure 7. Comme représenté plus en détail sur la figure 7, l'unité de codage UD 30 comprend : - un module MDE de décodage entropique de ladite au moins une séquence courante de coefficients codés précédemment, par exemple de type CABAC, - un module MDP de décodage prédictif d'au moins une séquence de coefficients courante par rapport à au moins une séquence précédemment décodée. Ledit module de décodage prédictif MDP met en oeuvre un algorithme de décodage prédictif classique de type MPEG-4 ou bien modifié selon l'invention comme cela va être décrit ci-dessous. Dans l'exemple représenté, le module de décodage prédictif MDP met en oeuvre trois types différents de procédure de décodage, notées respectivement D1a, D1b et D1c sur la figure 8.

Selon la première procédure de décodage Dl a représentée à la figure 8, la séquence de coefficients Sa qui a été codée lors de la procédure de codage C4a précitée est décodée de la façon suivante. Au cours d'une première sous-étape D11 a, il est procédé au décodage entropique des coefficients de la séquence codée Sa.

Au cours d'une sous-étape suivante D12a, la séquence de coefficients courante Sa est soumise à un décodage prédictif, au cours duquel cette dernière est prédite par rapport à une séquence de coefficients précédemment décodée. Ladite étape de décodage prédictif précitée permet de construire une séquence de coefficients prédite Spa. Au cours d'une sous-étape suivante D13a, il est procédé à la construction d'une séquence de coefficients quantifiée Sqa. Au cours d'une sous-étape suivante D14a, il est procédé à la déquantification de la séquence de coefficients quantifiée Sqa selon une opération classique de déquantification qui est l'opération inverse de la quantification effectuée à l'étape C44a précitée, pour produire une séquence de coefficients déquantifiée décodée SDta. Au cours d'une sous-étape suivante D15a, il est procédé à la transformation inverse de la séquence de coefficients déquantifiée SDta qui est l'opération inverse de la transformation directe effectuée à l'étape C43a précitée. Une séquence résidu décodée SDra est alors obtenue. Au cours d'une sous-étape suivante D16a, il est procédé à la construction de la séquence décodée SDa en ajoutant à la séquence prédite Spa la séquence résidu décodée SDra. La séquence décodée SDa est ainsi rendue disponible pour être utilisée par l'unité de décodage UD. Selon la deuxième procédure D1b représentée à la figure 8, le décodage qui vient d'être décrit ci-dessus est mis en oeuvre, à l'exception de l'étape D15a de transformée inverse DCT, pour chacun desdits ensembles 51 b, S2b, S3b de coefficients transformés codés. Ces derniers sont décodés successivement, puisqu'ils résultent respectivement de trois niveaux de décomposition de l'image. A cet effet, au cours d'une sous-étape D11b identique à l'étape D11 a, la première séquence codée de coefficients courante Si b est soumise à un décodage entropique. Au cours d'une sous-étape suivante D12b, la séquence codée de coefficients courante 51 b est soumise à un décodage prédictif, au cours duquel cette dernière est prédite par rapport à une séquence de coefficients 15 précédemment décodée. Ladite étape de décodage prédictif précitée permet de construire une séquence de coefficients prédite 51 Pb. Au cours d'une sous-étape suivante D13b, il est procédé à la construction d'une séquence de coefficients quantifiée S1 qb. 20 Au cours d'une sous-étape suivante D14b, il est procédé à la déquantification de la séquence de coefficients quantifiée Si qa pour produire une séquence de coefficients déquantifiée décodée SD1tb. Au cours d'une sous-étape suivante D15b, il est procédé à la construction de la séquence décodée SD1b à partir de la séquence 25 déquantifiée décodée SD1tb. La séquence décodée SD1b est ainsi rendue disponible pour être utilisée par l'unité de décodage UD de la figure 7. La deuxième procédure de décodage D1b qui vient d'être décrite ci-dessus est à nouveau mise en oeuvre pour chacune des deux autres séquences codées de coefficients S2b et S3b. 30 Selon la troisième procédure D1c représentée à la figure 8, seuls les coefficients basse-fréquence codés Y2LL ou bien seuls les coefficients basse-fréquence codés Y2LL, Y4LL, Y6LL sont soumis à une procédure de décodage identique à la procédure D1a. A l'issue de cette procédure, une séquence décodée SDc est obtenue et est ainsi rendue disponible pour être utilisée par l'unité de décodage UD comme représenté sur la figure 7. Toujours selon la troisième procédure D1c précitée, les coefficients autres que les coefficients basse-fréquence ci-dessus sont soumis à une procédure de décodage identique à la procédure D1b. Selon le premier exemple de réagencement précité, il s'agit des coefficients codés Y2LH, Y2HL, HL, Y2HH, 1 Y4LH,Y4HL, Y4HH, Y3LH, Y3HL, Y3HH, Y6LH, Y6HL, Y6HH, Y5LH, Y5HL, Y5HH. Selon le deuxième exemple précité, il s'agit de la première séquence S1c codée de coefficients Y2LH, Y2HL, Y2HH, LH1, HL1, HH1, de la deuxième séquence 52c codée de coefficients Y4LH, Y4HL, Y4HH, Y3LH, Y3HL, Y3HH, et de la troisième séquence 53c codée de coefficients Y6LH, Y6HL, Y6HH, Y5LH, Y5HL, Y5HH. A l'issue de cette procédure, trois séquences décodées SDlc, SD2c et SD3c sont obtenues et sont ainsi rendues disponibles pour être utilisées par l'unité de décodage UD comme représenté sur la figure 7.

Au cours d'une étape suivante D2, les coefficients décodés obtenus à l'issue des étapes D1a, D1b ou D1c sont réagencés dans l'ordre inverse où ils ont été codés. Ladite étape de réagencement D2 est mise en oeuvre par un module logiciel de calcul MADO tel que représenté à la figure 7. Selon un premier exemple, lesdits coefficients décodés sont organisés en une seule séquence de données, dans l'ordre inverse où ils ont été obtenus au codage à l'issue des différentes itérations de décomposition. Selon un deuxième exemple, les coefficients décodés sont agencés en prenant en compte les coefficients décodés correspondant au niveau de décomposition 1 jusqu'aux coefficients décodés correspondant au niveau de 25 décomposition K+1 de l'image intégrale II. Pour chaque niveau de décomposition considéré, les coefficients décodés obtenus sont organisés en une séquence correspondante conformément au parcours représenté sur la figure 6. Au cours d'une étape suivante D3 représentée à la figure 8, une 30 transformée inverse DWT est appliquée directement sur les coefficients décodés puis réagencés à la suite de l'étape D2. L'étape D3 est mise en oeuvre par un module de calcul MTIDO représenté sur la figure 7. Dans l'exemple représenté, le module de calcul MTIDO utilise la transformée en ondelettes inverse de Haar.

Un exemple de transformée inverse est représenté en détail sur la figure 9, pour un niveau de décomposition considéré. Dans l'exemple représenté, les quatre séquences décodées Y2HH, Y2HL, Y2LH, Y2LL sont respectivement sur-échantillonnées d'un facteur de 2. Les deux séquences de coefficients ainsi sur-échantillonnées Y2HH et Y2HL, de même que les deux séquences de coefficients ainsi sur-échantillonnées Y2LH et Y2LL, sont alors soumises respectivement en entrée de deux bancs de filtres BC3 et BC4 contenant chacun les filtres passe-haut HpH(y) et passe-bas HpB(y). Les coefficients HH1 et HL' délivrés par le banc de filtre BC3 sont sommés puis soumis à un sur-échantillonnage d'un facteur de 2. Ils sont ensuite soumis en entrée d'un filtre passe-haut HpH(x). De façon correspondante, les coefficients LH1 et LL1 délivrés par le banc de filtre BC4 sont sommés puis soumis à un sur-échantillonnage d'un facteur de 2. Ils sont ensuite soumis en entrée d'un filtre passe-bas HPB(x).

Les deux séquences de coefficients obtenues respectivement en sortie des filtres HpH(x) et HpB(x) sont sommées pour générer l'image intégrale reconstruite IID sous la forme d'une matrice de pixels X'(x,y). Le procédé de décodage qui vient d'être décrit ci-dessus est réitéré pour une pluralité d'images intégrales à reconstruire appartenant à une 20 séquence déterminée. Il va de soi que les modes de réalisation qui ont été décrits ci-dessus ont été donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être facilement apportées par l'homme de l'art sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 25

Claims (14)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de codage d'au moins une image intégrale (II) représentative d'au moins un objet (OBJ) en perspective dans une scène, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il met en oeuvre les étapes consistant à: - appliquer (C2) directement sur les pixels de ladite image intégrale une transformée en ondelettes discrète délivrant une pluralité de coefficients transformés, - coder (C4a ; C4b ; C4c) lesdits coefficients transformés délivrés.
2. 2. Procédé de codage selon la revendication 1, au cours duquel ladite étape d'application d'une transformée en ondelettes discrète est itérée une pluralité de fois.
3. 3. Procédé de codage selon la revendication 1 ou la revendication 2, au cours duquel le codage (C4a) desdits coefficients transformés est effectué 20 selon le standard MPEG-4.
4. 4. Procédé de codage selon la revendication 1 ou la revendication 2, au cours duquel lors de ladite étape de codage (C4b), lesdits coefficients transformés délivrés sont directement quantifiés puis soumis à un codage 25 entropique.
5. 5. Procédé de codage selon la revendication 1 ou la revendication 2, au cours duquel lors de ladite étape de codage (C4c), parmi lesdits coefficients transformés délivrés : 30 - seuls les coefficients transformés délivrés qui sont représentatifs de l'approximation de l'image intégrale sont codés selon le standard MPEG-4, - les autres coefficients transformés délivrés sont directement quantifiés puis soumis à un codage entropique.
6. 6. Dispositif de codage d'au moins une image intégrale (II) représentative d'au moins un objet en perspective dans une scène, ledit dispositif étant apte à mettre en oeuvre le procédé de codage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'ils comprend : - des moyens (MTCO) de calcul pour appliquer directement sur les pixels de ladite image intégrale une transformée en ondelettes discrète délivrant une pluralité de coefficients transformés, - des moyens (UC) de codage desdits coefficients transformés délivrés.
7. 7. Programme d'ordinateur comportant des instructions pour mettre en oeuvre le procédé de codage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur.
8. 8. Procédé de décodage d'un signal de données représentatif d'au moins une image intégrale (II) qui a été précédemment codée, ladite image intégrale étant représentative d'au moins un objet en perspective dans une scène, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il met en oeuvre les étapes consistant à : - décoder (D1 a ; D1 b ; D1c) les données dudit signal, délivrant une pluralité de coefficients de transformée en ondelettes discrète, - reconstruire (D3) directement les pixels de l'image intégrale par application d'une transformée inverse en ondelettes discrète auxdits coefficients de transformée en ondelettes discrète délivrés.
9. 9. Procédé de décodage selon la revendication 8, au cours duquel ladite étape d'application d'une transformée inverse en ondelettes discrète est itérée une pluralité de fois.
10. 10. Procédé de décodage selon la revendication 8 ou la revendication 9, au cours duquel le décodage (D1 a) des données dudit signal est effectué selon le standard MPEG-4.
11. 11. Procédé de décodage selon la revendication 8 ou la revendication 9, au cours duquel lors de ladite étape de décodage (Dl b), lesdits coefficients transformés délivrés sont soumis uniquement à un décodage entropique, puis à une quantification inverse.
12. 12. Procédé de décodage selon la revendication 8 ou la revendication 9, au cours duquel lors de ladite étape de décodage (D1c), parmi lesdits coefficients transformés délivrés : - seuls les coefficients transformés délivrés qui sont représentatifs de l'approximation de l'image intégrale sont décodés selon le standard MPEG-4, - les autres coefficients transformés délivrés sont directement soumis à un décodage entropique, puis à une quantification inverse.
13. 13. Dispositif (DO) de décodage d'un signal de données représentatif d'au moins une image intégrale (II) qui a été précédemment codée, ledit dispositif étant apte à mettre en oeuvre le procédé de décodage selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce qu'ils comprend : - des moyens (UD) de décodage des données dudit signal, délivrant une pluralité de coefficients de transformée en ondelettes discrète, - des moyens (MTIDO) de calcul aptes à reconstruire directement les pixels de l'image intégrale par application d'une transformée inverse en ondelettes discrète auxdits coefficients de transformée en ondelettes discrète délivrés.
14. 14. Programme d'ordinateur comportant des instructions pour mettre en oeuvre le procédé de décodage selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur.30