FR3032297A1 - Procede et dispositif de compression d'une image numerique couleur - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de compression d'une image initiale (IMi) comportant une pluralité de pixels comportant chacun au moins des premier et deuxième échantillons numériques correspondant à des première et deuxième composantes de couleurs distinctes de l'image, ce procédé comportant les étapes suivantes : détecter des changements de niveau d'un premier signal (B) formé par la suite des premiers échantillons des pixels d'une première direction de l'image ; déterminer, pour chaque changement de niveau du premier signal (B), si ce changement de niveau coïncide avec un changement de niveau d'un deuxième signal (R) formé par la suite des deuxièmes échantillons des pixels de la première direction ; et générer un troisième signal (Bc) par sous-échantillonnage du premier signal.

Description

B14015 - 14-GR2-0730 1 PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE COMPRESSION D'UNE IMAGE NUMÉRIQUE COULEUR Domaine La présente demande concerne le domaine du traitement de données numériques de façon générale, et vise plus particulièrement la compression d'une image numérique couleur. 5 Exposé de l'art antérieur Généralement, les images numériques affichées par un écran, par exemple un écran de téléviseur, sont d'abord transmises sous forme compressée à un décodeur relié à l'écran, par exemple dans des formats de compression de type HEVC, H.264, MPEG, JPEG, 10 etc., qui permettent d'obtenir des taux de compression élevés mais dont le décodage comprend des calculs relativement complexes. Ces images compressées sont décodées par le décodeur qui génère des images numériques à afficher sur l'écran. Une image à afficher générée par le décodeur correspond à une matrice de pixels, chaque 15 pixel comportant plusieurs valeurs ou échantillons correspondant aux différentes composantes couleur de l'image, par exemple les composantes rouge R, verte G et bleue B, ou, à titre de variante, les composantes de luminosité Y, et de chrominance Cr (correspondant à la différence entre la composante bleue B et la 20 luminance Y) et Cb (correspondant à la différence entre la composante rouge R et de la luminance Y). Une telle image, B14015 - 14-GR2-0730 2 généralement appelée image "raster", correspond, pixel par pixel, à l'image qui doit être affichée à l'écran. Cette image est d'abord stockée dans une mémoire vidéo de l'écran, puis lue dans cette mémoire, par exemple ligne par ligne, pour être affichée sur l'écran. En pratique, du fait des résolutions (nombre de pixels par image) et des fréquences (nombre d'images affichées par seconde) élevées des écrans actuels, les flux d'images à afficher générés par les décodeurs représentent des volumes de données extrêmement importants. Ceci peut poser des problèmes notamment lors de la transmission des images à afficher du décodeur vers l'écran, typiquement par une liaison filaire, par exemple une liaison HDMI, ou lors de phases de stockage temporaire des images décodées dans une mémoire interne du décodeur. En particulier, les vitesses de transfert nécessaires pour transmettre les images décodées sont particulièrement élevées, ce qui pose des problèmes de coût, de consommation et/ou de génération de perturbations électromagnétiques. Pour cette raison, les images numériques à afficher 20 produites par le décodeur sont généralement compressées par ce dernier avant d'être transmises à l'écran. Pour réaliser cette compression, il a notamment été proposé d'utiliser des procédés de compression sans pertes. Ces procédés ont toutefois des taux de compression relativement 25 faibles, et ne suffisent pas toujours à répondre aux contraintes rencontrées. Il a en outre été proposé d'utiliser des procédés dit de compression sans pertes visuelles ("visually lossless" en anglais), c'est-à-dire des procédés de compression produisant des 30 pertes d'information, mais dans lesquels les erreurs de codage introduites sont choisies de façon à être imperceptibles ou tolérables pour l'oeil humain. Des exemples de tels procédés de compression sont par exemple décrits dans le brevet US6108381, et dans l'article intitulé "A novel adaptive quantization method for 35 memory reduction in MPEG-2 HDTV decoders" de R. Bruni et al.

B14015 - 14-GR2-0730 3 Il existe un besoin pour une méthode de compression complémentaire ou alternative aux méthodes existantes, permettant de réduire la bande passante requise pour transmettre des images à afficher, sans dégrader de manière significative la qualité visuelle de l'image. Résumé Ainsi, un mode de réalisation prévoit un procédé de compression d'une image initiale comportant une pluralité de pixels comportant chacun au moins des premier et deuxième échantillons numériques correspondant à des première et deuxième composantes de couleurs distinctes de l'image, ce procédé comportant les étapes suivantes : détecter des changements de niveau d'un premier signal formé par la suite des premiers échantillons des pixels d'une première direction de l'image ; déterminer, pour chaque changement de niveau du premier signal, si ce changement de niveau coïncide avec un changement de niveau d'un deuxième signal formé par la suite des deuxièmes échantillons des pixels de la première direction ; et générer un troisième signal par sous-échantillonnage du premier signal.

Selon un mode de réalisation, le procédé une étape de fourniture d'une image compressée comportant les deuxième et troisième signaux, et ne comportant pas le premier signal. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre une étape de génération d'un quatrième signal numérique comportant des informations représentatives de la corrélation des changements de niveau des premier et deuxième signaux dans l'image initiale. Selon un mode de réalisation, le quatrième signal est de même résolution que le troisième signal.

Selon un mode de réalisation, l'image compressée comprend en outre le quatrième signal. Selon un mode de réalisation, le quatrième signal indique, pour chaque échantillon du troisième signal définissant un changement de niveau du troisième signal, si le sous-35 échantillonnage du premier signal réalisé pour obtenir le B14015 - 14-GR2-0730 4 troisième signal a conduit à une perte de corrélation de ce changement de niveau avec un changement de niveau correspondant du deuxième signal. Selon un mode de réalisation de la présente invention, 5 les étapes sont en outre mises en oeuvre pour au moins une deuxième direction de l'image. Selon un mode de réalisation, les première et deuxième directions sont respectivement les directions des lignes et des colonnes de l'image. 10 Selon un mode de réalisation, le procédé comporte en outre une étape de détection d'oscillations du niveau du premier signal. Selon un mode de réalisation, lorsque des oscillations sont détectées, le premier signal est filtré par un filtre passe-15 bas avant d'être sous-échantillonné pour générer le troisième signal. Selon un mode de réalisation, l'image initiale est une image au format RGB, et la première composante est la composante bleue de l'image. 20 Selon un mode de réalisation, l'image initiale est une image au format YCbCr, et la première composante est la composante de chrominance Cb de l'image. Un autre mode de réalisation prévoit un dispositif comportant un circuit numérique adapté à la mise en oeuvre du 25 procédé de compression susmentionné. Un autre mode de réalisation prévoit un dispositif comporte un microprocesseur et des moyens logiciels pour la mise en oeuvre du procédé de compression susmentionné. Selon un mode de réalisation, le dispositif susmentionné 30 comporte : un bloc d'analyse adapté à détecter des changements de niveau du premier signal, et à déterminer, pour chaque changement de niveau du premier signal, si ce changement de niveau coïncide avec un changement de niveau du deuxième signal ; et un bloc de décimation adapté à générer le troisième signal par sous- 35 échantillonnage du premier signal.

B14015 - 14-GR2-0730 Brève description des dessins Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation 5 avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 représente schématiquement un exemple d'un mode de réalisation d'un procédé de compression d'une image numérique couleur ; la figure 2 représente schématiquement un exemple d'un 10 mode de réalisation d'un dispositif de compression d'une image numérique couleur ; les figures 3 et 4 sont des diagrammes illustrant schématiquement un exemple de mise en oeuvre d'un procédé de compression d'une image numérique couleur du type décrit en 15 relation avec les figures 1 et 2 ; et les figures 5 et 6 sont des diagrammes illustrant schématiquement un exemple de mise en oeuvre d'un procédé de décompression d'une image numérique couleur compressée selon un procédé du type décrit en relation avec les figures 1 et 2. 20 Description détaillée De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures. En outre, par souci de clarté, seuls les éléments qui sont utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. En 25 particulier, les procédés et dispositifs permettant de générer une image numérique couleur initiale (l'image à compresser) comportant une pluralité de pixels comportant chacun un même nombre supérieur à 1 (par exemple égal à 3) de valeurs ou échantillons correspondant à des composantes couleurs distinctes 30 de l'image, n'ont pas été détaillés. En outre, les procédés et dispositifs permettant d'afficher une telle image sur un écran n'ont pas été détaillés. De plus, les éventuelles opérations de transfert et/ou de stockage auxquelles sont soumises les images compressées n'ont pas été détaillées.

B14015 - 14-GR2-0730 6 Dans la suite de la description, on considère à titre d'exemple illustratif une image numérique couleur initiale IMi au format RGB, c'est-à-dire comportant une séquence de pixels, chaque pixel comportant trois valeurs ou échantillons numériques correspondant respectivement aux composantes rouge R, verte G et bleue B du pixel. On verra ci-après que la méthode de compression proposée est applicable à d'autres formats d'image couleur, par exemple à des images au format YCbCr. Il a été établi que l'oeil humain est moins sensible à la lumière bleue qu'à la lumière rouge, et à la lumière rouge qu'à la lumière verte. Les imprécisions de codage de la composante bleue d'une image RGB sont donc moins perceptibles que les imprécisions de codage de la composante rouge, qui sont elles-mêmes moins perceptibles que les imprécisions de codage de la composante verte. Selon un aspect d'un mode de réalisation, on prévoit un procédé de compression comportant un sous-échantillonnage de la composante bleue de l'image numérique initiale Ilvli, de façon à générer une image compressée IlVic dont la composante bleue Bc comporte une quantité d'information réduite par rapport à la composante bleue B de l'image initiale Ilvli, ou, en d'autres termes, un nombre d'échantillons inférieur au nombre de pixels de l'image initiale Toutefois, bien que les imprécisions de codage de la composante bleue soient visuellement moins perceptibles que les imprécisions de codage des composantes rouge et verte, un simple sous-échantillonnage de la composante bleue n'est en pratique pas satisfaisant à lui seul du point de vue de la qualité visuelle de l'image. En effet, un tel sous-échantillonnage, réalisé sans précaution particulière, peut entrainer des artefacts visibles lors de l'affichage de l'image. L'inventeur a constaté que ces artefacts se produisent essentiellement lorsqu'un changement de niveau de la composante bleue B dans une direction de l'image initiale IMi est corrélé ou 35 en phase avec un changement de niveau de la composante rouge R B14015 - 14-GR2-0730 7 et/ou de la composante verte G dans la même direction (indépendamment de la polarité des changements/gradients de niveau), et que, du fait du sous-échantillonnage de la composante bleue, le changement de niveau correspondant de la composante 5 bleue dans l'image finale Evlf reconstruite à partir de l'image compressée EvIc est décalé d'un ou plusieurs pixels par rapport au changement de niveau de la composante rouge et/ou de la composante verte. En d'autres termes, les artefacts visibles dans l'image finale IMif peuvent être considérablement réduits si la corrélation 10 des changements de niveau de la composante bleue avec les changements de niveau de la composante rouge et/ou de la composante verte est respectée dans l'image reconstruite. La figure 1 illustre schématiquement des étapes d'un exemple d'un mode de réalisation d'un procédé de compression d'une 15 image numérique couleur initiale EMi en une image compressée EvIc. Selon un aspect d'un mode de réalisation, on prévoit de détecter les changements de niveau de la composante bleue B de l'image initiale Evli dans au moins une direction de l'image, que l'on appellera ci-après direction d'analyse, ou direction de 20 traitement, ou direction de compression. A titre d'exemple, la détection des changements de niveau de la composante bleue est mise en oeuvre dans la direction des lignes de la matrice de pixels, que l'on appellera ci-après la direction horizontale, et/ou dans la direction des colonnes de la matrice de pixels, que 25 l'on appellera ci-après la direction verticale. A titre de variante ou de manière complémentaire, la détection peut être réalisée selon des diagonales de la matrice, où selon des directions orthogonales à la matrice dans le cas d'une image en trois dimensions. A chaque changement de niveau de la composante 30 bleue B dans la direction d'analyse, on prévoit de déterminer si le changement de niveau détecté coïncide ou est corrélé avec un changement de niveau de la composante rouge R et/ou de la composante verte G, c'est-à-dire si un changement de niveau de la composante rouge R et/ou de la composante verte G s'est produit 35 dans le même pixel selon la même direction. Cette étape d'analyse B14015 - 14-GR2-0730 8 de la corrélation des changements de niveau de la composante bleue avec les changements de niveau d'au moins une autre composante couleur de l'image correspond à l'étape 1 de la figure 1. Cette étape d'analyse de corrélation des changements de niveau peut par exemple, mais non limitativement, être réalisée à l'aide d'outils d'analyse de contours du type décrit dans la demande de brevet PCT W02007/083019 (ou dans le brevet US correspondant N°8457436) de la demanderesse. Le résultat du test de corrélation des changements de niveau de la composante bleue B avec les changements de niveau des composantes rouge R et/ou verte G peut être transmis dans l'image compressée INIc, en vue d'être utilisé pour reconstruire une image finale Evlf lors d'une phase de décompression de l'image INIc. A titre d'exemple, un signal numérique de contrôle EC représentatif de la corrélation des changements de niveau de la composante bleue avec les changements de niveau des composantes rouge et/ou verte peut être généré et transmis dans l'image compressée EvIc. Cette étape de génération du signal EC correspond à l'étape 2 de la figure 1. A titre d'exemple, le signal EC peut comporter le même nombre d'échantillons que la composante bleue sous-échantillonnée Bc de l'image compressée EvIc. Le signal EC indique par exemple, pour chaque échantillon de la composante bleue Bc de l'image compressée INIc, si l'échantillon définit ou non, dans la direction d'analyse, un changement de niveau correspondant, dans l'image initiale Dvli, à un changement de niveau corrélé avec un changement de niveau de la composante rouge R et/ou de la composante verte G. Si l'analyse de corrélation des changements de niveau est réalisée selon une seule direction de l'image Dvli, chaque échantillon du signal EC peut ne comporter qu'un seul bit. Si l'analyse de corrélation des changements de niveau est réalisée selon plusieurs directions de l'image Evli, chaque échantillon du signal EC peut comporter plusieurs bits, par exemple un bit par direction d'analyse. Lors d'une étape 3, la composante bleue B de l'image 35 initiale Dvli est sous-échantillonnée d'un facteur F supérieur à B14015 - 14-GR2-0730 9 1, par exemple d'un facteur F=2, dans la ou les directions dans lesquelles la corrélation des changements de niveau de la composante bleue B avec les changements de niveau des composantes rouge R et/ou verte G a été analysée, pour produire le signal Bc.

A titre d'exemple, on considère une image initiale IMi de M colonnes par N lignes de pixels. On considère en outre qu'aux étapes 1 et 2 du procédé de la figure 1, l'analyse de la corrélation des changements de niveau de la composante bleue B avec les changements de niveau des composantes rouge R et/ou verte G est réalisée selon les lignes et les colonnes de l'image De plus, on considère qu'un sous échantillonnage d'un facteur F, par exemple F=2, de la composante bleue B de l'image initiale est mis en oeuvre selon les directions horizontale et verticale de l'image initiale IMi pour former la composante bleue Bc de l'image compressée. La composante bleue Bc de l'image EvIc comporte donc (M/F)*(N/F) échantillons. Lors des étapes 1 et 2 du procédé de la figure 1, l'analyse de corrélation des changements de niveau peut être mise en oeuvre ligne par ligne, et colonne par colonne, de manière à générer un signal EC à deux bits par échantillon, le premier bit portant l'information de corrélation pour les changements de niveau horizontaux, et le deuxième bit portant l'information de corrélation pour les changements de niveau verticaux. Lors d'une étape 4, l'image compressée INIc est générée, et peut être transmise, par exemple en vue d'être stockée dans une mémoire interne du décodeur ou de l'écran. L'image compressée INIc comprend par exemple les composantes rouge R et verte G de l'image initiale IMi, la composante bleue sous-échantillonnée Bc, et le signal EC. L'image compressée INIc ne comprend en revanche pas la composante bleue B de l'image initiale IMi, ce qui permet une réduction significative de la quantité de données transmises (de l'ordre de 25% dans le cas d'un sous-échantillonnage de la composante bleue par un facteur 2 dans les directions horizontale et verticale, et de l'ordre de 12,5% - pour une image carrée - B14015 - 14-GR2-0730 10 dans le cas d'un sous-échantillonnage de la composante bleue par un facteur 2 dans la seule direction horizontale ou verticale). Selon un aspect d'un mode de réalisation, on prévoit, lors d'une phase de décompression de l'image IMc, de reconstruire un signal bleu final Bf de même résolution que le signal bleu initial B à partir du signal sous-échantillonné Bc, en tenant compte du signal de contrôle EC pour respecter les corrélations existantes dans l'image initiale EMi entre les changements de niveau de la composante bleue B et les changements de niveau des composantes rouge R et/ou verte G. A titre d'exemple, on peut prévoir de reconstruire, par interpolation à partir du signal bleu compressé Bc, un signal intermédiaire Bint de même résolution que le signal B initial. Ce signal intermédiaire Bint peut ensuite être corrigé pour obtenir le signal Bf, en tenant compte du signal EC de façon à faire coïncider les changements de niveau du signal Bf avec les changements de niveau de la composante rouge R et/ou de la composante verte G de l'image compressée lorsque le signal EC indique que ces changements de niveau sont corrélés. L'image finale IMf comprend par exemple les signaux rouge R et vert G de l'image compressé, non modifiés par rapport à l'image initiale, et le signal bleu reconstruit Bf. La figure 2 représente schématiquement, sous forme de blocs, un exemple d'un mode de réalisation d'un dispositif de compression d'une image numérique couleur adapté à mettre en oeuvre un procédé de compression du type décrit en relation avec la figure 1. Ce dispositif reçoit un signal d'image d'entrée formé par les composantes rouge R, verte G et bleue B de l'image initiale EMi à compresser. Les trois composantes R, G, B sont appliquées en entrée d'un bloc ou circuit CIRA d'analyse des changements de niveau, qui met en oeuvre les étapes 1 et 2 du procédé de la figure 1. Le bloc CTRA est notamment adapté à tester la corrélation entre les changement de niveau de la composante bleue B et les changements de niveau de l'une et/ou l'autre des composantes rouge B14015 - 14-GR2-0730 11 R et verte G, et à produire un signal EC représentatif du résultat de ce test de corrélation. Dans cet exemple, le bloc d'analyse CIRA est en outre adapté à détecter certains comportements parasites de la composante bleue B de l'image initiale IMi, incompatibles avec la méthode de compression proposée. En particulier, le bloc d'analyse CIRA est adapté à détecter d'éventuelles oscillations du signal B à la fréquence de Nyquist dans la direction d'analyse, c'est-à-dire une alternance de changements de niveau positifs et négatifs de la composante bleue B dans la direction d'analyse (par exemple une suite d'échantillons bleus consécutifs telle que la différence entre deux échantillons successifs de la suite soit alternativement positive puis négative). Le résultat de cette détection est fourni par le bloc CTRA sous la forme d'un signal numérique OSC, par exemple un signal binaire indiquant si le signal est compatible ou non avec le procédé de compression décrit en relation avec la figure 1. Dans cet exemple, le signal numérique OSC commande un multiplexeur MUX de deux entrées El et E2 vers une sortie S.

Une première entrée El du multiplexeur MUX est reliée à la sortie d'un bloc ou circuit de filtrage passe-bas LPF qui reçoit en entrée la composante bleue B de l'image initiale IMi. A titre d'exemples non limitatifs, le filtre passe-bas LPF réalise un moyennage des échantillons bleus sur une fenêtre glissante horizontale de 2 pixels, ou un moyennage des échantillons bleus sur une fenêtre glissante verticale de 2 pixels, ou un moyennage des échantillons bleus sur une fenêtre glissante bidimensionnelle de 2*2 pixels. Le signal de sortie du filtre passe-bas LPF présente, dans cet exemple, le même nombre d'échantillons que le signal d'entrée B. Une deuxième entrée E2 du multiplexeur MUX est reliée à la sortie d'un bloc ou circuit DEL d'introduction d'un retard, qui reçoit en entrée la composante bleue B de l'image initiale Le bloc DEL fournit un signal de sortie identique au signal B14015 - 14-GR2-0730 12 B, mais retardé d'un retard identique au retard introduit par le filtre passe-bas LPF entre son entrée et sa sortie. La sortie S du multiplexeur MUX est reliée à une entrée d'un bloc ou circuit de décimation DEC qui réalise le sous- échantillonnage de la composante bleue B de l'image IMi (étape 3 de la figure 1). La sortie du bloc de décimation DEC fournit le signal bleu sous-échantillonné Bc de l'image compressée DvIc. Lorsque la composante bleue B de l'image initiale IMi ne présente pas d'oscillations incompatibles avec le procédé de compression de la figure 1, le multiplexeur MUX est commandé par le signal OSC de façon que son entrée E2 soit connectée à sa sortie S. Le signal sous-échantillonné par le bloc de décimation DEC pour produire le signal Bc est donc le signal B de l'image initiale 'Mi.

Lorsque la composante bleue B de l'image initiale IMi présente des oscillations incompatibles avec le procédé de compression de la figure 1, le multiplexeur MUX est commandé par le signal OSC de façon que son entrée El soit connectée à sa sortie S. Le signal sous-échantillonné par le bloc de décimation DEC pour produire le signal Bc est alors le signal de sortie du filtre LPF. Dans l'exemple de la figure 2, l'image de sortie compressée EvIc comprend les signaux d'entrée R et G non modifiés, le signal Bc, et les signaux EC et OSC produits par le bloc CIRA, le signal OSC pouvant éventuellement être inclus dans le signal EC. Les figures 3 et 4 sont des diagrammes illustrant schématiquement des exemples de mise en oeuvre d'un procédé de compression d'une image numérique couleur du type décrit en 30 relation avec les figures 1 et 2. La figure 3 représente le cas où le signal bleu B ne présente pas d'oscillations incompatibles avec le procédé de la figure 1. Le contrôle de corrélation des changements de niveau est par conséquent activé. Sur la figure 3, on a représenté les 35 échantillons rouges R et bleus B d'une suite de 8 pixels de l'image B14015 - 14-GR2-0730 13 initiale Evli, consécutifs dans la direction de traitement considérée, de rangs respectifs k-3, k-2, k+3, k+4 (par exemple des pixels consécutifs d'une même ligne ou d'une même colonne de l'image initiale Evli). On a en outre représenté sur cette figure le signal Bc correspondant à la composante bleue sous-échantillonnée transmise dans l'image compressée Wic, et le signal de contrôle EC. Les échantillons des différents signaux sont représentés sous la forme d'un point noir dans un cercle. Dans l'exemple représenté, les échantillons k-3, k-2 et k-1 du signal bleu B ont un même niveau Ni, et un changement de niveau vers un niveau N2 se produit sur l'échantillon k du signal B. Les échantillons k+1, k+2, k+3 et k+4 du signal B sont quant à eux au même niveau N2 que l'échantillon k. De plus, dans cet exemple, les échantillons k-3, k-2 et k-1 du signal rouge R ont un même niveau Ni', et un changement de niveau vers un niveau N2' se produit sur l'échantillon k du signal R. Les échantillons k+1, k+2, k+3 et k+4 du signal rouge R sont quant à eux au même niveau N2' que l'échantillon k. Ainsi, le changement de niveau du signal bleu B sur l'échantillon k coïncide avec un changement de niveau du signal rouge R. Cette corrélation est détectée lors de l'analyse de corrélation des changements de niveau par le bloc CIRA du dispositif de la figure 2 (aux étapes 1 et 2 du procédé de la figure 1).

Dans l'exemple de la figure 3, le signal Bc est généré par sous-échantillonnage d'un facteur 2 du signal B. Par exemple, le signal Bc est formé par les seuls échantillons de rang pair ou par les seuls échantillons de rang impair du signal B. Dans l'exemple représenté, seuls les échantillons de rang k-3, k-1, k+1 et k+3 du signal B sont transmis dans le signal Bc. Dans l'exemple de la figure 3, le signal EC est un signal binaire indiquant, pour chaque échantillon du signal Bc, si l'échantillon définit (EC = 1) ou non (EC = 0), dans la direction d'analyse, un changement de niveau correspondant, dans l'image initiale EMi, à un changement de niveau corrélé avec un changement B14015 - 14-GR2-0730 14 de niveau de la composante rouge R. Ainsi, dans l'exemple de la figure 3, les échantillons k-3, k-1 et k+3 du signal EC sont à la valeur 0, et l'échantillon k+1 du signal EC est à la valeur 1. On notera que dans le cas (non représenté) où le signal 5 rouge R ne comporterait pas de changement de niveau sur le pixel de rang k (par exemple s'il ne comportait pas du tout de changement de niveau ou s'il comportait un changement de niveau sur un pixel d'un autre rang), tous les échantillons du signal EC prendraient la valeur 0. 10 La figure 4 représente le cas où le contrôle de corrélation des changements de niveau est désactivé et où le signal bleu transmis dans l'image compressée Wic est obtenu par sous-échantillonnage du signal de sortie du filtre LPF de la figure 2. Sur la figure 4, on a représenté, de la même façon que 15 dans l'exemple de la figure 3, les échantillons bleus B d'une suite de pixels de l'image initiale Dvli. On a en outre représenté le signal BLpF de sortie du filtre LPF, et le signal Bc correspondant à la composante bleue sous-échantillonnée transmise dans l'image compressée EMc. 20 Dans l'exemple représenté, le signal bleu B est le même que dans l'exemple de la figure 3. Dans cet exemple, le filtrage passe-bas réalisé par le filtre LPF est un moyennage sur une fenêtre glissante de 2 pixels. Ainsi, les échantillons k-3 et k-2 du signal BLpF sont au niveau 25 Ni, l'échantillon k-1 du signal BLpF est au niveau (N1+N2)/2, et les échantillons k à k+4 du signal BLpF sont au niveau N2. Dans cet exemple, le signal Bc est généré par sous-échantillonnage d'un facteur 2 du signal BLpF. Par exemple, le signal Bc est formé par les seuls échantillons de rang pair ou 30 par les seuls échantillons de rang impair du signal BLpF. Dans l'exemple représenté, seuls les échantillons de rang k-3, k-1, k+1 et k+3 du signal BLpF sont transmis dans le signal Bc. Les figures 5 et 6 sont des diagrammes illustrant schématiquement des exemples de mise en oeuvre d'un procédé de B14015 - 14-GR2-0730 15 décompression d'une image numérique couleur EvIc compressée selon un procédé du type décrit en relation avec les figures 1 et 2. La figure 5 représente le cas d'une image compressée selon un procédé du type décrit en relation avec la figure 1, 5 c'est-à-dire un cas où un signal de contrôle EC représentatif de la corrélation des changements de niveau de la composante bleue avec les changements de niveau des composantes rouge et/ou verte a été déterminé à la compression et transmis dans l'image compressée INIc. Sur la figure 5, on a représenté, les échantillons 10 rouges R d'une suite de 8 pixels de l'image compressée EvIc, consécutifs dans la direction de compression considérée, de rangs respectifs k-3, k-2, k+3, k+4 (par exemple des pixels consécutifs d'une même ligne ou d'une même colonne de l'image initiale EvIc). Dans cet exemple, les échantillons rouges R de 15 l'image compressée EvIc sont identiques aux échantillons rouges R de l'image initiale Dvli. On a en outre représenté sur la figure 5 le signal Bc correspondant à la composante bleue sous-échantillonnée transmise dans l'image compressée EvIc, le signal de contrôle EC transmis dans l'image compressée INIc, un signal 20 intermédiaire Bint, et le signal bleu reconstruit Bf de l'image finale INIf. Dans l'exemple représenté, les signaux R, Bc et EC sont les mêmes que dans l'exemple de la figure 3. Dans un premier temps, un signal bleu intermédiaire Bint 25 de même résolution que le signal initial B peut être reconstruit par interpolation à partir du seul signal Bc, par exemple en insérant entre deux échantillons successifs du signal Bc un échantillon intermédiaire de même valeur que le premier des deux échantillons du signal Bc (par exemple celui de rang le plus 30 faible). Ainsi, dans cet exemple, les échantillons k-3, k-2, k-1 et k du signal Bint sont au niveau Ni, et les échantillons k+1, k+2, k+3 et k+4 du signal Bint sont au niveau N2. Le signal intermédiaire Bint peut ensuite être corrigé en tenant compte du signal EC pour obtenir la composante bleue Bf 35 de l'image finale. Dans l'exemple de la figure 5, le signal EC B14015 - 14-GR2-0730 16 indique que le changement de niveau se produisant au rang k+1 dans le signal Bc correspond à un changement de niveau corrélé avec un changement de niveau de la composante rouge. Or, le changement de niveau correspondant dans le signal intermédiaire Bint ne coïncide 5 pas avec un changement de niveau du signal rouge R. Le circuit de décompression produit donc, à partir des signaux Bint et EC, un signal final Bf dans lequel le changement du niveau Ni vers le niveau N2 se produit sur l'échantillon de même rang k que l'échantillon rouge sur lequel se produit le changement du niveau 10 Ni' vers le niveau N2'. On notera que dans un mode de réalisation préféré, la décompression du signal bleu Bc en tenant compte du signal de contrôle EC est effectuée sans consultation des signaux rouge R et vert G. Pour cela, lors de la compression, on prévoit de 15 marquer, via le signal EC, uniquement les échantillons du signal Bc qui doivent effectivement être corrigés à la décompression. Par exemple, si, lors de la compression, l'analyse de corrélation identifie un changement de niveau de la composante bleue B corrélé avec un changement de niveau de la composante rouge R, mais que, 20 lors du sous-échantillonnage de la composante bleue B, la corrélation des changements de niveau reste préservée dans l'image compressée, le signal EC peut être maintenu à la valeur 0. Lors de la reconstruction, on peut alors prévoir, sans consulter le signal rouge R de l'image compressée Wic, de décaler 25 systématiquement d'un rang, par exemple vers la gauche tous les changements de niveau du signal intermédiaire Bint pour lesquels le signal EC est à la valeur 1. A titre de variante, dans le cas où le sous-échantillonnage du signal bleu B est effectué avec un taux de sous-échantillonnage supérieur à 2, le signal EC peut 30 comporter plusieurs bits par direction de compression, et indiquer le nombre de décalages à appliquer à chaque changement de niveau du Bint pour retrouver les corrélations de changements de niveau de l'image initiale. La figure 6 représente un cas où le contrôle de 35 corrélation des changements de niveau a été désactivé lors de la B14015 - 14-GR2-0730 17 compression. Dans ce cas, la compression de la composante bleue a été obtenue par filtrage passe-bas (par le bloc LPF de la figure 2) puis sous-échantillonnage. Sur la figure 6, on a représenté des échantillons de la composante bleue Bc de l'image compressée, et des échantillons correspondant de la composante bleue Bf de l'image finale. Dans l'exemple représenté, le signal Bc est le même que dans l'exemple de la figure 5. Le signal Bf est obtenu par interpolation du signal Bc, par exemple par interpolation linéaire.

Des modes de réalisation particuliers ont été décrits. Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, on a décrit ci-dessus un exemple d'un mode de réalisation d'un procédé de compression d'une image numérique couleur, appliqué au cas d'une image au format RGB. Dans cet exemple, la composante bleue de l'image est sous-échantillonnée pour réduire la quantité de données, et des informations de corrélation des changements de niveau de la composante bleue avec les changements de niveau des composantes rouge et/ou verte sont transmises dans l'image compressée. Pour augmenter d'avantage le taux de compression, ce même procédé de compression peut en outre être appliqué non seulement à la composante bleue, mais aussi à la composante rouge et/ou à la composante verte.

Par ailleurs, les modes de réalisation décrits ne se limitent pas au cas où l'image initiale Evli à compresser est au format RGB. Plus généralement, les modes de réalisation décrits s'appliquent à tout format d'image couleur comportant au moins deux composantes par pixel. A titre d'exemple, les modes de réalisation décrits s'appliquent à des images au format YCrCb. Dans ce cas, la méthode de compression proposée sera en priorité appliquée à la composante de chrominance Cb, dont les dégradations sont moins perceptibles visuellement que celles des composantes Y et Cr.

B14015 - 14-GR2-0730 18 En outre, d'autres procédés de compression connus, par exemple des procédés de compression sans pertes ou des procédés de compression sans pertes visuelles, peuvent être appliqués en aval du procédé proposé, pour réduire davantage le volume des données à transmettre. Le procédé de compression décrit en relation avec la figure 1 comprend une phase d'analyse de la corrélation des changements de niveau d'au moins une composante de l'image, avec des changements de niveau d'au moins une autre composante de l'image. Dans la présente description, on entend par changement de niveau d'une composante de l'image une variation de la valeur de la composante entre deux pixels voisins de l'image. Dans un mode de réalisation préféré, le procédé de compression tient compte de tous les changements de niveau dans la direction de compression considérée, quelle que soit leur amplitude. Ainsi, une variation même d'un bit de poids faible de la composante de couleur considérée entre deux pixels voisins sera assimilée à un changement de niveau. A titre de variante, on peut prévoir un seuil d'amplitude minimale en deçà duquel des variations entre pixels voisins ne sont pas considérées comme des changements de niveau. Par ailleurs, on a décrit ci-dessus un exemple d'un procédé de décompression d'une image compressée selon un procédé de compression du type décrit en relation avec les figures 1 et 2. On notera que dans certaines applications, par exemple dans le cas où l'écran d'affichage comporte un nombre de pixels bleus inférieur au nombre de pixels rouge ou vert d'un facteur identique au facteur de sous-échantillonnage appliqué à la composante bleue lors de la compression, l'image compressée IlVic peut être utilisée directement comme image à afficher, sans décompression. En outre, les modes de réalisation décrits ne se limitent pas aux exemples décrits ci-dessus quant au format du signal numérique de contrôle EC représentatif de la corrélation des changements de niveau de la composante bleue avec les changements de niveau des composantes rouge et/ou verte. A titre B14015 - 14-GR2-0730 19 de variante, il peut exister un décalage d'un ou plusieurs échantillons dans le sens amont ou dans le sens aval entre le signal EC et le signal Bc. De plus, dans le cas où le signal EC est un signal binaire, les significations de la valeur 1 et de la valeur 0 du signal EC peuvent être inversées par rapport à ce qui a été décrit ci-dessus. En outre, le signal EC peut avoir une résolution différente de celle du signal bleu compressé Bc, par exemple une résolution égale à celle du signal bleu non compressé B.

Par ailleurs, les modes de réalisation décrits ne se limitent pas à l'exemple particulier décrit en relation avec la figure 2 de dispositif adapté à la mise en oeuvre du procédé de compression. Plus généralement, l'homme de l'art saura prévoir d'autres dispositifs adaptés à mettre en oeuvre ce procédé, par exemple des dispositifs à base de circuits électroniques numériques, ou des dispositifs à base d'un ou plusieurs microprocesseurs dans lesquels le procédé est implémenté sous forme logicielle, c'est-à-dire dans lesquels un programme d'ordinateur comprenant des portions de code logiciel pour l'exécution du procédé de compression est chargé dans une mémoire du dispositif en vue d'être exécuté par le ou les microprocesseurs. On notera en particulier que dans l'exemple de la figure 2, les blocs CIRA, DEL, LPF, MUX et DEC peuvent être réalisés sous la forme de circuits électroniques numériques, ou, à titre de variante, sous forme logicielle.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de compression d'une image initiale (Dvli) comportant une pluralité de pixels comportant chacun au moins des premier et deuxième échantillons numériques correspondant à des première et deuxième composantes de couleurs distinctes de l'image, ce procédé comportant les étapes suivantes : - détecter des changements de niveau d'un premier signal (B) formé par la suite des premiers échantillons des pixels d'une première direction de l'image ; - déterminer, pour chaque changement de niveau du 10 premier signal (B), si ce changement de niveau coïncide avec un changement de niveau d'un deuxième signal (R) formé par la suite des deuxièmes échantillons des pixels de la première direction ; et - générer un troisième signal (Bc) par sous-15 échantillonnage du premier signal.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant une étape de fourniture d'une image compressée (INIc) comportant les deuxième (R) et troisième (Bc) signaux, et ne comportant pas le premier signal (B). 20
3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre une étape de génération d'un quatrième signal numérique (EC) comportant des informations représentatives de la corrélation des changements de niveau des premier (B) et deuxième (R) signaux dans l'image initiale (Dvli). 25
4. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le quatrième signal (EC) est de même résolution que le troisième signal (Bc).
5. 5. Procédé selon la revendication 3 ou 4 dans son rattachement à la revendication 2, dans lequel l'image compressée 30 (INIc) comprend en outre le quatrième signal (EC).
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel le quatrième signal (EC) indique, pour chaque échantillon du troisième signal (Bc) définissant un changement de niveau du troisième signal (Bc), si le sous-échantillonnage duB14015 - 14-GR2-0730 21 premier signal (B) réalisé pour obtenir le troisième signal (Bc) a conduit à une perte de corrélation de ce changement de niveau avec un changement de niveau correspondant du deuxième signal (R).
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 5 à 6, dans lequel lesdites étapes sont en outre mises en oeuvre pour au moins une deuxième direction de l'image (IMi).
8. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel les première et deuxième directions sont respectivement les directions des lignes et des colonnes de l'image (IMi). 10
9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comportant en outre une étape de détection d'oscillations du niveau du premier signal (B).
10. 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel, lorsque des oscillations sont détectées, le premier signal (B) 15 est filtré par un filtre passe-bas (LPF) avant d'être sous-échantillonné pour générer le troisième signal (Bc).
11. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel l'image initiale (IMi) est une image au format RGB, et dans lequel la première composante est la composante bleue 20 de l'image.
12. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel l'image initiale (IMi) est une image au format YCbCr, et dans lequel la première composante est la composante de chrominance Cb de l'image. 25
13. 13. Dispositif comportant un circuit numérique adapté à la mise en oeuvre d'un procédé de compression selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.
14. 14. Dispositif comportant un microprocesseur et des moyens logiciels pour la mise en oeuvre d'un procédé de 30 compression selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.
15. 15. Dispositif selon la revendication 13 ou 14, comportant : un bloc d'analyse (CIRA) adapté à détecter des changements de niveau du premier signal (B), et à déterminer, pour 35 chaque changement de niveau du premier signal (B), si ceB14015 - 14-GR2-0730 22 changement de niveau coïncide avec un changement de niveau du deuxième signal ; et un bloc de décimation (DEC) adapté à générer le troisième signal (Bc) par sous-échantillonnage du premier signal (B).