WO2013160597A1 - Compression/décompression progressive d'un flux numérique vidéo comprenant au moins une image entrelacée - Google Patents

Compression/décompression progressive d'un flux numérique vidéo comprenant au moins une image entrelacée Download PDF

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WO2013160597A1
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chrominance
vertical
field
image
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Pierre Larbier
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Assistance Technique Et Etude De Materiels Electroniques
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Definitions

  • the object of the present invention relates to the field of compression / decompression of images, and more specifically compression / decompression of digital video stream.
  • One of the objectives of the present invention is to allow the compression / decompression of interlaced video sources with an encoder / decoder that can handle only progressive video sources.
  • the object of the present invention finds a particularly advantageous application in the HEVC standard.
  • Progressive scanning (or “progressive scan” in English) is a display mode used by electronic display systems. This display mode is opposed in general to interlaced scanning (or “interlace” in English).
  • Figure lb appended hereto gives an example of a progressive image. This figure gives more precisely the most common position of the chrominance (represented by the "O") and luminance (represented by the "X") components in the case of the 4: 2: 0 format (chrominance components shared between 4 pixels) progressive.
  • a progressive image consists of pixels arranged in lines.
  • each pixel is represented by a luminance component associated with two chrominance components.
  • the principle of progressive scanning is to display the entire image at once, which opposes it to interlaced scanning, in which the odd lines of the image are displayed, followed by even lines.
  • Figure 1b gives an example of an interlaced image; this figure gives more precisely the most current position of the chrominance (represented by the "O") and luminance (represented by the "X") components in the case of the 4: 2: 0 format (chrominance components shared between 4 pixels) interlace.
  • this interlaced image consists of two distinct fields: a first field or top field (also known as the "top field”), and a second field or lower field (also known as “top field”). bottom field ").
  • the first field consists of the even lines (0, 2, 4, 8, etc.), and the lower field consists of the odd lines (1, 3, 5, 7, 9, etc.).
  • video compressors that natively manage interlaced formats include computer means for taking into account the relative position of luminance and chrominance.
  • encoders designed solely for compressing progressive video sources do not include such means.
  • the applicant also observes that there is no technical solution for encoding interlaced images using an encoder to encode progressive images.
  • the fields of the interlaced images are supplied to the compressor which processes them as so many progressive images.
  • the position of chrominance components may be different from one image (or field) to the next, the result is then reduced coding efficiency (higher rate and / or lower quality) and visible coding defects in the chrominance components.
  • the present invention aims to improve the situation described above, by overcoming the various disadvantages mentioned above.
  • Enabling the encoding / decoding of an interlaced image by an encoder / decoder provided for progressive images is one of the objectives of the present invention.
  • the object of the present invention relates to a method of compressing a digital video stream; this digital video stream comprises at least one image constituted by the interleaving of at least a first and a second field each comprising at least one chrominance plane and a luminance plane.
  • Such an image is a so-called interlaced image.
  • the relative position of the chrominance and luminance planes is different between the first and second fields.
  • the compression method according to the present invention comprises a prior step of phase shift.
  • the chrominance plane is phase-shifted horizontally and / or vertically according to a determined horizontal and / or vertical phase shift value.
  • the compression method according to the present invention comprises a step of progressive compression which consists of encoding the successive fields of said at least one image.
  • the method allows the compression of at least one interlaced image with a progressive compression.
  • the digital video stream is in the 4: 2: 0 format.
  • the chrominance planes of the first field are shifted vertically by n quarter of a pixel downwards, and the chrominance planes of the second field are shifted vertically by m quarter pixel upward .
  • n and m are positive integers between 1 and 3.
  • the compression method according to the present invention comprises a step of transmitting a signaling message comprising at least one piece of information relating to the horizontal and / or vertical phase shift value.
  • This message is particularly advantageous for decompression (such decompression is described in the following).
  • the successive fields of said at least one image are encoded according to the HEVC standard.
  • the object of the present invention relates to a first computer program that includes instructions adapted to the execution of the steps of the method as described above, this in particular when said computer program is executed by a computer .
  • Such a computer program can use any programming language, and be in the form of a source code, an object code, or an intermediate code between a source code and an object code, such as in a partially compiled form, or in any other desirable form.
  • the subject of the present invention relates to a first computer-readable recording medium on which is recorded a computer program comprising instructions for performing the steps of the method as described above.
  • the recording medium can be any entity or device capable of storing the program.
  • the medium may comprise storage means, such as a ROM, for example a CD-ROM or a microelectronic circuit-type ROM, or a magnetic recording means, for example a diskette of the type " floppy says "or a hard drive.
  • this recording medium can also be a transmitted medium such as an electrical or optical signal, such a signal can be conveyed via an electrical or optical cable, conventional radio or radio or self-directed laser beam or by other means.
  • the computer program according to the invention can in particular be downloaded to an Internet type network.
  • the recording medium may be an integrated circuit in which the computer program is incorporated, the integrated circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the method in question.
  • the subject of the present one also relates to a compression device adapted for the implementation of the steps described above.
  • the compression device comprises computer means for compressing a digital video stream comprising at least one image constituted by the interleaving of at least a first and a second field; according to the present invention, these fields each comprise at least one chrominance plane and a luminance plane, the relative position of the chrominance and luminance planes being different between the first and second fields.
  • the compression device comprises a phase shift means which is configured to phase horizontally and / or vertically the chrominance plane, for each field of said at least one image,
  • This phase shift is made according to a horizontal and / or vertical phase shift value determined in such a way that the relative position of the chrominance and luminance planes is constant.
  • the compression device comprises a progressive compression means which is configured to encode the successive fields of said at least one image.
  • the digital video stream is in the 4: 2: 0 format.
  • the phase shift means is configured in such a way that the chrominance planes of the first field are shifted vertically by n quarter of a pixel downwards, and the chrominance planes of the second field are shifted vertically by m quarter of a pixel towards the top.
  • n and m are positive integers between 1 and 3.
  • the compression device comprises a transmission means which is configured to transmit a signaling message comprising at least one information relating to the horizontal and / or vertical phase shift value.
  • the progressive compression means is configured to encode the successive fields of said at least one image according to the HEVC standard.
  • the object of the present invention also provides a method of decompressing a digital video stream comprising at least one compressed image according to the compression method described above.
  • the decompression method according to the present invention comprises a progressive decompression step of decoding said at least one compressed image.
  • the decompression method according to the present invention further comprises an inverse phase-shift step during which, for each field of said at least one decompressed image, the chrominance plane is phase-shifted horizontally and / or vertically according to a horizontal phase shift value and / or inverse vertical determined.
  • the horizontal and / or vertical phase shift value is a function of the horizontal and / or vertical phase shift value.
  • the digital video stream is in the 4: 2: 0 format.
  • the chrominance planes of the first field are shifted vertically upwards by n quarter of a pixel, and the chrominance planes of the second field are shifted vertically by m quarter of a pixel towards the low.
  • n and m are positive integers between 1 and 3.
  • the decompression method according to the present invention comprises a reception step of receiving a signaling message comprising at least one information relating to the horizontal and / or vertical phase shift value.
  • the decompression method according to the present invention comprises a determination step of determining the horizontal and / or vertical phase shift value as a function of the received horizontal and / or vertical phase shift value.
  • the successive fields of said at least one image are decoded according to the HEVC standard.
  • the object of the present invention relates to a second computer program including instructions adapted to perform the steps of the decompression method as described above, when said computer program is executed by a computer .
  • the object of the present invention relates to a second computer-readable recording medium on which is recorded a computer program comprising instructions for performing the steps of the decompression method as described herein. -above.
  • This second computer program and this second recording medium have the same characteristics as those mentioned previously respectively for the first computer program and the first recording medium.
  • the object of the present invention relates to a device for decompressing a digital video stream comprising at least one compressed image according to the compression method described above.
  • the decompression device comprises a progressive decompression means configured to decode said at least one compressed image.
  • the decompression device further comprises an inverse phase shift means configured to phase horizontally and / or vertically the chrominance plane, for each field of said at least one decompressed image, according to a determined horizontal and / or vertical phase shift value.
  • the horizontal and / or vertical phase shift value is a function of the horizontal and / or vertical phase shift value.
  • the digital video stream is in the 4: 2: 0 format.
  • the inverse phase shift means is configured in such a way that, for each field of the said at least one decompressed image, the chrominance planes of the first field are offset vertically by n quarter of a pixel downwards, and the planes of chrominance of the second field are shifted vertically upward by one quarter of a pixel.
  • n and m are positive integers between 1 and 3.
  • the decompression device comprises receiving means configured to receive a signaling message comprising at least one information relating to the horizontal and / or vertical phase shift value.
  • the decompression device further comprises a determination means configured to determine the horizontal and / or vertical phase shift value as a function of the received horizontal and / or vertical phase shift value.
  • the progressive decompression means is configured in such a way that successive fields of said at least one image are decoded according to the HEVC standard.
  • the object of the present invention by its various functional and structural aspects, makes it possible to compress / decompress an interlaced image with an encoder / decoder adapted to progressive images.
  • FIGS. 1 to 4 illustrate an embodiment of this embodiment devoid of any limiting character and in which:
  • FIGS. 1a and 1b each schematically represent the most common position of the chrominance and luminance components in the case of the progressive 4: 2: 0 format and the case of the interlaced 4: 2: 0 format
  • FIG. schematically a compression device according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 3 schematically represents a decompression device according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 4 represents a flowchart illustrating the compression / decompression method according to an advantageous embodiment of the present invention.
  • an interlaced image is an image formed by the interleaving of a first field (or "top field”) and a second field (or “bottom field”) each having two chrominance planes and a luminance plan.
  • the object of the present invention is to allow compression / decompression of such an interlaced image with an encoder / decoder adapted to progressive images.
  • the present invention proposes a computer-based compression device 100 as illustrated in FIG. 2, in which, prior to the compression as such, provision is made for a phase shift means M 1 which is configured to phase out horizontally and vertically. the chrominance plane for each field tf and bf of the image I, this during a prior step of phase shift SI.
  • This phase shift is done according to horizontal phase shift values dh and vertical dv which are determined so that the relative position of the chrominance and luminance planes is constant, as is the case for a progressive image as illustrated in FIG. .
  • the two chrominance planes of the first field tf are vertically offset by a quarter of a pixel downwards, and the chrominance planes of the second field bf are shifted vertically one quarter of a pixel upward.
  • the computing device 100 comprises a progressive compression means M2 configured to encode, during a progressive compression step S2, the successive fields tf and bf of the image I so that to obtain a compressed image ⁇ .
  • this compression is done according to the HEVC standard.
  • the computer device 100 comprises a transmission means M3 making it possible to transmit, with the compressed stream, an ms message message which comprises at least one piece of information relating to the horizontal phase shift values dh. and vertical dv.
  • the present invention provides a computer decompression device 200 which is adapted to decompress the image ⁇ .
  • the computing device 200 comprises a progressive decompression means M4 which is configured to decode the compressed image ⁇ , and obtain an image ⁇ '.
  • This decompression means is initially provided for progressive images. It is understood here that, thanks to the present invention, the computer device 200 can therefore adapt indifferently to the decoding of progressive or interlaced images.
  • this decompression is done according to the HEVC standard.
  • the computer device 200 comprises a reception means M6 configured to receive, during a reception step S6, the ms message message that was previously by the device 100.
  • the computer device 200 further comprises a determination means M7 configured to determine, during a determination step S7, the horizontal phase shift values dhi and vertical dvi inverse according to the information contained in the ms signaling message.
  • the computer device 200 comprises an inverse phase shift means M5 configured to phase shift horizontally and vertically, during an inverse phase shift step S5, the chrominance plane for each field tf and bf of the decompressed image. I ".
  • This inverse phase shift is made according to the horizontal phase shift values dhi and vertical dvi inverse previously determined by the determination means M7.
  • the two chrominance planes of the first field tf are vertically offset by a quarter of a pixel upwards, and the chrominance planes of the second field bf are vertically offset. a quarter of a pixel down.
  • the relative position of the chrominance planes is moved so as to provide the video encoder with a constant and known relative position on all the fields provided; and, after decoding, the chrominance planes are relocated to the original position to reconstruct the I-frame.
  • the ms signaling message which is a message of the type SEI (for "Supplemental Enhancement Information") carried in the compressed stream HEVC.
  • this message of the type SEI is modified by adding the following fields in bold:
  • chroma_s ample _loc_v delta and chroma_s ample _loc_hdelta represent the respectively vertical and horizontal inverse phase shifts to be carried out after the decoding so as to find the relative position of the chrominance planes of the source image I.

Landscapes

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  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

L'objet de la présente invention porte sur un dispositif de décompression (100) d'un flux numérique vidéo comprenant au moins une image compressée (I'), ledit dispositif comportant : - un moyen de décompression progressive (M4) configuré pour décoder ladite au moins une image compressée (I'), et - un moyen de déphasage inverse (M5) configuré pour déphaser horizontalement et/ou verticalement le plan de chrominance, pour chaque champ (tf, bf) de ladite au moins une image décompressée (I'), selon une valeur de déphasage horizontale (dhi) et/ou verticale (dvi) inverse déterminée, ladite valeur de déphasage horizontal (dhi) et/ou vertical (dvi) inverse étant fonction des valeurs de déphasage horizontal (dh) et/ou vertical (dv).

Description

COMPRESSION/DECOMPRESSION PROGRESSIVE D'UN FLUX NUMERIQUE
VIDEO COMPRENANT AU MOINS UNE IMAGE ENTRELACEE
Domaine technique
L'objet de la présente invention a trait au domaine de la compression/décompression d'images, et plus précisément la compression/décompression de flux numérique vidéo.
Un des objectifs de la présente invention est de permettre la compression/décompression de sources vidéo entrelacées avec un encodeur/décodeur ne sachant gérer que des sources vidéo progressives.
L'objet de la présente invention trouve une application particulièrement avantageuse dans la norme HEVC.
Etat de la technique
Le balayage progressif (ou « progressive scan » en anglais) est un mode d'affichage utilisé par les systèmes d'affichage électroniques. Ce mode d'affichage s'oppose en général au balayage entrelacé (ou « interlace » en anglais).
La figure lb annexée à la présente donne un exemple d'une image progressive. Cette figure donne plus précisément la position la plus courante des composantes de chrominance (représentées par les « O ») et de luminance (représentées par les « X ») dans le cas du format 4:2:0 (composantes de chrominance partagées entre 4 pixels) progressif.
Comme illustré en figure la, une image progressive est constituée de pixels arrangés en lignes.
Dans une telle image, chaque pixel est représenté par une composante de luminance associé à deux composantes de chrominance.
Du fait de la faible sensibilité de l'œil humain aux composantes de chrominance, celles-ci peuvent être partagées entre plusieurs pixels ; c'est le cas par exemple dans le format 4:2:0 où les composantes de chrominance sont partagées entre 4 pixels. Le principe du balayage progressif est d'afficher la totalité de l'image en une seule fois, ce qui l'oppose au balayage entrelacé, dans lequel les lignes impaires de l'image sont affichées, suivies ensuite des lignes paires.
La figure lb donne un exemple d'une image entrelacée ; cette figure donne plus précisément la position la plus courante des composantes de chrominance (représentées par les « O ») et de luminance (représentées par les « X ») dans le cas du format 4:2:0 (composantes de chrominance partagées entre 4 pixels) entrelacé.
Comme illustré ici, cette image entrelacée est constituée de deux champs distincts : un premier champ ou champ supérieur (connu également sous l'expression anglaise « top field »), et un deuxième champ ou champ inférieur (connu également sous l'expression anglaise « bottom field »).
Le premier champ est constitué des lignes paires (0, 2, 4, 8, etc.), et le champ inférieur est constitué des lignes impaires (1, 3, 5, 7, 9, etc.).
En comparant ces deux figures, on observe que, dans le cas d'une image entrelacée (figure lb), la position relative de la luminance et de la chrominance est différente entre le premier champ et le deuxième champ.
De façon contraire, la position relative de la luminance et de la chrominance est constante dans le cas d'une image progressive (figure la).
Or, les compresseurs vidéo qui gèrent nativement les formats entrelacés comportent des moyens informatiques permettant de tenir compte de la position relative de la luminance et de la chrominance.
Néanmoins, les encodeurs conçus uniquement pour compresser des sources vidéo progressives ne comportent pas de tels moyens.
La demanderesse observe par ailleurs qu'il n'existe aucune solution technique permettant d'encoder des images entrelacées à l'aide d'un encodeur pour encoder les images progressives.
A ce jour, il est donc peu recommandé d'utiliser un encodeur progressif avec des sources vidéo entrelacées.
En effet, en utilisant un tel encodeur, les champs des images entrelacées sont fournis au compresseur qui les traite comme autant d'images progressives. Dans une telle hypothèse, la position des composantes de chrominance pouvant être différente d'une image (ou d'un champ) à la suivante, le résultat est alors une efficacité de codage réduite (débit plus important et/ou une qualité plus faible) et des défauts de codage visibles dans les composantes de chrominance.
Une telle utilisation est donc fortement déconseillée.
Objet et résumé de la présente invention
La présente invention vise à améliorer la situation décrite ci-dessus, en remédiant aux différents inconvénients mentionnés ci-dessus.
Permette le codage/décodage d'une image entrelacée par un codeur/décodeur prévu pour les images progressives est un des objectifs de la présente invention.
A cet effet, l'objet de la présente invention porte sur un procédé de compression d'un flux numérique vidéo ; ce flux numérique vidéo comprend au moins une image constituée par l'entrelacement d'au moins un premier et un deuxième champs comportant chacun au moins un plan de chrominance et un plan de luminance.
Une telle image est une image dite entrelacée.
Comme observé précédemment, la position relative des plans de chrominance et de luminance est différente entre le premier et le deuxième champs.
Avantageusement, le procédé de compression selon la présente invention comporte une étape préalable de déphasage.
Au cours de cette étape, pour chaque champ de ladite au moins une image, le plan de chrominance est déphasé horizontalement et/ou verticalement selon une valeur de déphasage horizontal et/ou vertical déterminée.
Grâce à un tel déphasage, la position relative des plans de chrominance et de luminance devient constante.
Avantageusement, le procédé de compression selon la présente invention comporte une étape de compression progressive qui consiste à encoder les champs successifs de ladite au moins une image.
Grâce à cette succession d'étapes techniques, caractéristique de la présente invention, le procédé permet la compression d'au moins une image entrelacée avec une compression progressive. Dans une variante de réalisation de la présente invention, le flux numérique vidéo est sous le format 4:2:0. Dans cette variante, lors de l'étape de déphasage, les plans de chrominance du premier champ sont décalés verticalement de n quart de pixel vers le bas, et les plans de chrominance du deuxième champ sont décalés verticalement de m quart de pixel vers le haut.
Ici, n et m sont des entiers positifs compris entre 1 et 3.
Avantageusement, le procédé de compression selon la présente invention comporte une étape d'émission d'un message de signalisation comportant au moins une information relative à la valeur de déphasage horizontal et/ou vertical.
Ce message est particulièrement avantageux pour la décompression (une telle décompression est décrite dans ce qui suit).
Avantageusement, lors de l'étape de compression, les champs successifs de ladite au moins une image sont encodés selon la norme HEVC.
Corrélativement, l'objet de la présente invention porte sur un premier programme d'ordinateur qui comporte des instructions adaptées pour l'exécution des étapes du procédé tel que décrit ci-dessus, ceci notamment lorsque ledit programme d'ordinateur est exécuté par un ordinateur.
Un tel programme d'ordinateur peut utiliser n'importe quel langage de programmation, et être sous la forme d'un code source, d'un code objet, ou d'un code intermédiaire entre un code source et un code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable.
De même, l'objet de la présente invention porte sur un premier support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé tel que décrit ci-dessus.
D'une part, le support d'enregistrement peut être n'importe quel entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une mémoire ROM, par exemple un CD-ROM ou une mémoire ROM de type circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette de type «floppy dise » ou un disque dur. D'autre part, ce support d'enregistrement peut également être un support transmis sible tel qu'un signal électrique ou optique, un tel signal pouvant être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio classique ou hertzienne ou par faisceau laser autodirigé ou par d'autres moyens. Le programme d'ordinateur selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.
Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme d'ordinateur est incorporé, le circuit intégré étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.
L'objet de la présente porte également sur un dispositif de compression adapté pour la mise en œuvre des étapes décrites ci-dessus.
Plus précisément, le dispositif de compression comprend des moyens informatiques pour la compression d'un flux numérique vidéo comprenant au moins une image constituée par l'entrelacement d'au moins un premier et un deuxième champs ; selon la présente invention, ces champs comporte chacun au moins un plan de chrominance et un plan de luminance, la position relative des plans de chrominance et de luminance étant différente entre le premier et le deuxième champs.
Avantageusement, le dispositif de compression selon la présente invention comporte un moyen de déphasage qui est configuré pour déphaser horizontalement et/ou verticalement le plan de chrominance, pour chaque champ de ladite au moins une image,
Ce déphasage se fait selon une valeur de déphasage horizontal et/ou vertical déterminée de telle manière que la position relative des plans de chrominance et de luminance est constante.
Avantageusement, le dispositif de compression selon la présente invention comporte un moyen de compression progressive qui est configuré pour encoder les champs successifs de ladite au moins une image.
Dans une variante de réalisation de la présente invention, le flux numérique vidéo est sous le format 4:2:0. Dans cette variante, le moyen de déphasage est configuré de telle manière que les plans de chrominance du premier champ sont décalés verticalement de n quart de pixel vers le bas, et les plans de chrominance du deuxième champ sont décalés verticalement de m quart de pixel vers le haut. Ici, n et m sont des entiers positifs compris entre 1 et 3.
Avantageusement, le dispositif de compression selon la présente invention comporte un moyen d'émission qui est configuré pour émettre un message de signalisation comportant au moins une information relative à la valeur de déphasage horizontal et/ou vertical.
Avantageusement, le moyen de compression progressive est configuré pour encoder les champs successifs de ladite au moins une image selon la norme HEVC.
L'objet de la présente invention prévoit également un procédé de décompression d'un flux numérique vidéo comprenant au moins une image compressée selon le procédé de compression décrit précédemment.
Avantageusement, le procédé de décompression selon la présente invention comporte une étape de décompression progressive consistant à décoder ladite au moins une image compressée.
Le procédé de décompression selon la présente invention comporte en outre une étape de déphasage inverse au cours de laquelle, pour chaque champ de ladite au moins une image décompressée, le plan de chrominance est déphasé horizontalement et/ou verticalement selon une valeur de déphasage horizontal et/ou vertical inverse déterminée.
De préférence, la valeur de déphasage horizontal et/ou vertical inverse est fonction de la valeur de déphasage horizontal et/ou vertical.
Dans une variante de réalisation de la présente invention, le flux numérique vidéo est sous le format 4:2:0. Dans cette variante, lors de l'étape de déphasage inverse, les plans de chrominance du premier champ sont décalés verticalement de n quart de pixel vers le haut, et les plans de chrominance du deuxième champ sont décalés verticalement de m quart de pixel vers le bas.
Ici, n et m sont des entiers positifs compris entre 1 et 3.
Avantageusement, le procédé de décompression selon la présente invention comporte une étape de réception consistant à recevoir un message de signalisation comportant au moins une information relative à la valeur de déphasage horizontal et/ou vertical. Avantageusement, le procédé de décompression selon la présente invention comporte une étape de détermination consistant à déterminer la valeur de déphasage horizontal et/ou vertical inverse en fonction de la valeur de déphasage horizontal et/ou vertical reçue.
De préférence, lors de l'étape de décompression progressive, les champs successifs de ladite au moins une image sont décodés selon la norme HEVC.
Corrélativement, l'objet de la présente invention porte sur un deuxième programme d'ordinateur comportant des instructions adaptées pour l'exécution des étapes du procédé de décompression tel que décrit ci-dessus, ceci lorsque ledit programme d'ordinateur est exécuté par un ordinateur.
De la même façon, l'objet de la présente invention porte sur un deuxième support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé de décompression tel que décrit ci-dessus.
Ce deuxième programme d'ordinateur et ce deuxième support d'enregistrement présentent les mêmes caractéristiques que celles mentionnées précédemment respectivement pour le premier programme d'ordinateur et le premier support d'enregistrement.
Alternativement, l'objet de la présente invention porte sur un dispositif de décompression d'un flux numérique vidéo comprenant au moins une image compressée selon le procédé de compression décrit ci-dessus.
Avantageusement, le dispositif de décompression comporte un moyen de décompression progressive configuré pour décoder ladite au moins une image compressée.
Avantageusement, le dispositif de décompression comporte en outre un moyen de déphasage inverse configuré pour déphaser horizontalement et/ou verticalement le plan de chrominance, pour chaque champ de ladite au moins une image décompressée, selon une valeur de déphasage horizontale et/ou verticale inverse déterminée.
De préférence, la valeur de déphasage horizontal et/ou vertical inverse est fonction de la valeur de déphasage horizontal et/ou vertical. Dans une variante de réalisation de la présente invention, le flux numérique vidéo est sous le format 4:2:0. Dans cette variante, le moyen de déphasage inverse est configuré de telle manière que, pour chaque champ de ladite au moins une image décompressée, les plans de chrominance du premier champ sont décalés verticalement de n quart de pixel vers le bas, et les plans de chrominance du deuxième champ sont décalés verticalement de m quart de pixel vers le haut.
Ici, n et m sont des entiers positifs compris entre 1 et 3.
Avantageusement, le dispositif de décompression comporte un moyen de réception configuré pour recevoir un message de signalisation comportant au moins une information relative à la valeur de déphasage horizontale et/ou verticale.
Avantageusement, le dispositif de décompression comporte en outre un moyen de détermination configuré pour déterminer la valeur de déphasage horizontal et/ou vertical inverse en fonction de la valeur de déphasage horizontal et/ou vertical reçue.
Avantageusement, le moyen de décompression progressive est configuré de telle manière que les champs successifs de ladite au moins une image sont décodés selon la norme HEVC.
Ainsi, l'objet de la présente invention, par ses différents aspects fonctionnels et structurels, permet de compresser/décompresser une image entrelacée avec un encodeur/décodeur adapté aux images progressives.
Brève description des figures annexées
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-dessous, en référence aux figures la à 4 annexées qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif et sur lesquelles :
les figures la et lb représentent chacune de façon schématique la position la plus courante des composantes de chrominance et de luminance dans le cas du format 4:2:0 progressif et du cas du format 4:2:0 entrelacée, la figure 2 représente de façon schématique un dispositif de compression selon un exemple de réalisation de la présente invention,
la figure 3 représente de façon schématique un dispositif de décompression selon un exemple de réalisation de la présente invention, la figure 4 représente un organigramme illustrant le procédé de compression/décompression selon un exemple de réalisation avantageux de la présente invention.
Description détaillée d'un mode de réalisation avantageux de la présente invention Un procédé de compression/décompression et un dispositif de compression/décompression conformes à un exemple de réalisation avantageux de la présente invention vont maintenant être décrits en faisant référence conjointement aux figures la à 4.
Dans l'exemple décrit ici, une image entrelacée est une image constituée par l'entrelacement d'un premier champ (ou « top field ») et d'un deuxième champ (ou « bottom field ») comportant chacun deux plans de chrominance et un plan de luminance.
L'objet de la présente invention vise à permettre la compression/décompression d'une telle image entrelacée avec un encodeur/décodeur adapté aux images progressives.
Comme évoqué précédemment, des exemples d'images progressive et entrelacée selon le format 4:2:0 sont représentés respectivement aux figures la et lb ; ces figures représentent plus précisément la position des plans de chrominance et de luminance dans de telles images :
Dans ces figures la et lb, les « X » représentent la position de la luminance, et les « O » représentent la position de la chrominance.
Comme il l'a déjà été observé précédemment, pour une image entrelacée
(figure lb), la position relative de la luminance et de la chrominance est différente entre le premier champ tf (pour « top field ») et le deuxième champ bf (pour « bottom field »), ce qui rend inefficace la compression/décompression avec un encodeur/décodeur classique pour images progressives.
Pour remédier à ce problème, la présente invention propose un dispositif informatique de compression 100 tel qu'illustré en figure 2 dans lequel, préalablement à la compression en tant que telle, on prévoit un moyen de déphasage Ml qui est configuré pour déphaser horizontalement et verticalement le plan de chrominance pour chaque champ tf et bf de l'image I, ceci lors d'une étape préalable de déphasage SI. Ce déphasage se fait selon des valeurs de déphasage horizontal dh et vertical dv qui sont déterminées de sorte que la position relative des plans de chrominance et de luminance est constante, comme c'est le cas pour une image progressive telle qu'illustrée en figure la.
Dans l'exemple décrit ici se référant à une image au format 4:2:0, les deux plans de chrominance du premier champ tf sont décalés verticalement d'un quart de pixel vers le bas, et les plans de chrominance du deuxième champ bf sont décalés verticalement d'un quart de pixel vers le haut.
Dans l'exemple décrit ici, suite à ce déphasage, le dispositif informatique 100 comporte un moyen de compression progressive M2 configuré pour encoder, lors d'une étape de compression progressive S2, les champs successifs tf et bf de l'image I en sorte d'obtenir une image compressée Γ.
De préférence, cette compression se fait selon la norme HEVC.
Comme illustré en figure 2, parallèlement à cette compression, le dispositif informatique 100 comporte un moyen d'émission M3 permettant d'émettre, avec le flux compressé, un message de signalisation ms qui comporte au moins une information relative aux valeurs de déphasage horizontal dh et vertical dv.
Corrélativement, tel qu'illustré en figure 3, la présente invention prévoit un dispositif informatique de décompression 200 qui est adapté pour décompresser l'image Γ.
A cet effet, le dispositif informatique 200 comprend un moyen de décompression progressive M4 qui est configuré pour décoder l'image compressée Γ, et obtenir une image Γ ' .
Ce moyen de décompression est initialement prévu pour les images progressives. On comprend ici que, grâce à la présente invention, le dispositif informatique 200 peut donc s'adapter indifféremment au décodage d'images progressives ou entrelacées.
Dans l'exemple décrit ici, cette décompression se fait selon la norme HEVC.
Dans l'exemple décrit ici, le dispositif informatique 200 comporte un moyen de réception M6 configuré pour recevoir, lors d'une étape de réception S6, le message de signalisation ms qui a été précédemment par le dispositif 100. Le dispositif informatique 200 comporte en outre un moyen de détermination M7 configuré pour déterminer, lors d'une étape de détermination S7, les valeurs de déphasage horizontal dhi et vertical dvi inverse en fonction des informations contenues dans le message de signalisation ms.
Dans l'exemple décrit ici, le dispositif informatique 200 comporte un moyen de déphasage inverse M5 configuré pour déphaser horizontalement et verticalement, lors d'une étape de déphasage inverse S5, le plan de chrominance pour chaque champ tf et bf de l'image décompressée I" .
Ce déphasage inverse se fait selon les valeurs de déphasage horizontal dhi et vertical dvi inverse déterminées préalablement par le moyen de détermination M7.
Dans l'exemple décrit ici se référant au format 4:2:0, les deux plans de chrominance du premier champ tf sont décalés verticalement d'un quart de pixel vers le haut, et les plans de chrominance du deuxième champ bf sont décalés verticalement d'un quart de pixel vers le bas.
Ainsi, grâce à la présente invention, avant codage, la position relative des plans chrominance est déplacée de manière à fournir à l'encodeur vidéo une position relative constante et connue sur tous les champs fournis ; et, après le décodage, les plans de chrominance sont replacés à la position d'origine pour reconstruire l'image I.
Pour permettre le repositionnement après décodage, une information relative au déphasage accompagne le flux compressé. Dans l'exemple décrit ici, cette information est véhiculée par le message de signalisation ms qui est un message du type SEI (pour « Supplemental Enhancement Information ») transporté dans le flux compressé HEVC.
Dans l'exemple décrit ici, ce message du type SEI est modifié par l'ajout des champs suivants en gras :
field_indication(payloadSize )
{ sequence ype ïag
progressive_source ïag
bottomjield lag
top_field_first lag )
duplicate ïag
chroma_sample_loc_delta _present _Jlag reserved_zero_2bits /* equal to 0 */
if (chroma_sample_loc_delta jpresentjlag == 1 )
{ chroma_sample_loc_vdelta
chroma_sample_loc_hdelta
}
}
Le champ binaire « chroma_s ample _loc_delta _present_flag », lorsqu'il est à 1, signale la présence des deux champs supplémentaires « chroma_sample_loc_vdelta » et « chroma_sample_loc_hdelta ».
Les « chroma_s ample _loc_v delta » et « chroma_s ample _loc_hdelta » représentent les déphasages inverses respectivement verticaux et horizontaux à réaliser après le décodage de manière à retrouver la position relative des plans de chrominance de l'image source I.
Ces champs sont exprimés en unités signées d'un quart de pixel, ce qui permet d'avoir un déphasage de +/- 1, 2 ou 3 quarts de pixel.
Dans l'exemple décrit ici, et comme illustré en figures 2 et 3, on comprend que les différentes étapes du procédé de compression et de décompression sont respectivement commandées par un premier PGl et un deuxième PG2 programmes d'ordinateur contenus sur un premier Cil et un deuxième CI support d'enregistrement : le support Cil étant intégré sur le dispositif informatique de compression 100 et le support CI2 étant intégré sur dispositif informatique de décompression 200.
Il devra être observé que cette description détaillée porte sur un exemple de réalisation particulier de la présente invention, mais qu'en aucun cas cette description ne revêt un quelconque caractère limitatif à l'objet de l'invention ; bien au contraire, elle a pour objectif d'ôter toute éventuelle imprécision ou toute mauvaise interprétation des revendications qui suivent.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de compression d'un flux numérique vidéo comprenant au moins une image (I) constituée par l'entrelacement d'au moins un premier (tf) et un deuxième (bf) champs comportant chacun au moins un plan de chrominance et un plan de luminance, la position relative des plans de chrominance et de luminance étant différente entre le premier (tf) et le deuxième (bf) champs,
caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
une étape préalable de déphasage (SI) au cours de laquelle, pour chaque champ (tf, bf) de ladite au moins une image (I), ledit au moins un plan de chrominance est déphasé horizontalement et/ou verticalement selon une valeur de déphasage horizontal (dh) et/ou vertical (dv) déterminée pour obtenir une position relative des plans de chrominance et de luminance constante, et
une étape de compression (S2) progressive consistant à encoder les champs successifs (tf, bf) de ladite au moins une image (I).
2. Procédé de compression selon la revendication 1, le flux numérique vidéo étant sous le format 4:2:0, caractérisé en ce que, lors de l'étape de déphasage (SI), les plans de chrominance du premier champ (tf) sont décalés verticalement de n quart de pixel vers le bas, n étant un entier positif compris entre 1 et 3, et les plans de chrominance du deuxième champ (bf) sont décalés verticalement de m quart de pixel vers le haut, m étant un entier positif compris entre 1 et 3.
3. Procédé de compression selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'émission (S3) d'un message de signalisation (ms) comportant au moins une information relative aux valeurs de déphasage horizontal (dh) et/ou vertical (dv).
4. Procédé de compression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de l'étape de compression (S2), les champs successifs (tf, bf) de ladite au moins une image (I) sont encodés selon la norme HEVC.
5. Programme d'ordinateur (PG1) comportant des instructions adaptées pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 lorsque ledit programme d'ordinateur (PG1) est exécuté par un ordinateur.
6. Support d'enregistrement (Cil) lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur (PG1) comprenant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.
7. Dispositif de compression (100) d'un flux numérique vidéo comprenant au moins une image (I) constituée par l'entrelacement d'au moins un premier et un deuxième champs (tf, bf) comportant chacun au moins un plan de chrominance et un plan de luminance, la position relative des plans de chrominance et de luminance étant différente entre le premier et le deuxième champs (tf, bf),
caractérisé en ce qu'il comporte :
- un moyen de déphasage (Ml) configuré pour déphaser horizontalement et/ou verticalement le plan de chrominance, pour chaque champ (tf, bf) de ladite au moins une image (I), selon une valeur de déphasage horizontal (dh) et/ou vertical (dv) déterminée de telle manière que la position relative des plans de chrominance et de luminance soit constante, et
- un moyen de compression progressive (M2) configuré pour encoder les champs successifs (tf, bf) de ladite au moins une image (I).
8. Dispositif de compression (100) selon la revendication 7, le flux numérique vidéo étant sous le format 4:2:0, caractérisé en ce que le moyen de déphasage (Ml) est configuré de telle manière que les plans de chrominance du premier champ (tf) sont décalés verticalement de n quart de pixel vers le bas, n étant un entier positif compris entre 1 et 3, et les plans de chrominance du deuxième champ (bf) sont décalés verticalement de m quart de pixel vers le haut, m étant un entier positif compris entre 1 et 3.
9. Dispositif de compression (100) selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'émission (M3) configuré pour émettre un message de signalisation (ms) comportant au moins une information relative aux valeurs de déphasage horizontal (dh) et/ou vertical (dv).
10. Dispositif de compression (100) selon la revendication 7 à 9, caractérisé en ce que le moyen de compression progressive (M2) est configuré pour encoder les champs successifs (tf, bf) de ladite au moins une image (I) selon la norme HEVC.
11. Procédé de décompression d'un flux numérique vidéo comprenant au moins une image compressée (Γ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- une étape de décompression progressive (S4) consistant à décoder ladite au moins une image compressée (Γ), et
- une étape de déphasage inverse (S5) au cours de laquelle, pour chaque champ
(tf, bf) de ladite au moins une image décompressée (I"), le plan de chrominance est déphasé horizontalement et/ou verticalement selon une valeur de déphasage horizontal (dhi) et/ou vertical (dvi) inverse déterminée, ladite valeur de déphasage horizontal (dhi) et/ou vertical (dvi) inverse étant fonction de la valeur de déphasage horizontal (dh) et/ou vertical (dv).
12. Procédé de décompression selon la revendication 11, le flux numérique vidéo étant sous le format 4:2:0, caractérisé en ce que, lors de l'étape de déphasage inverse (S5), les plans de chrominance du premier champ sont décalés verticalement de n quart de pixel vers le haut, n étant un entier positif compris entre 1 et 3, et les plans de chrominance du deuxième champ sont décalés verticalement de m quart de pixel vers le bas, m étant un entier positif compris entre 1 et 3.
13. Procédé de décompression selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de réception (S6) consistant à recevoir un message de signalisation
(ms) comportant au moins une information relatives aux valeurs de déphasage horizontal (dh) et/ou vertical (dv), et en ce qu'il comporte une étape de détermination (S7) consistant à déterminer la valeur de déphasage horizontal (dhi) et/ou vertical (dvi) inverse en fonction de la valeur de déphasage horizontal (dh) et/ou vertical (dv) reçue.
14. Procédé de décompression selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que, lors de l'étape de décompression progressive (S4), les champs (tf, bf) successifs de ladite au moins une image compressée (Γ) sont décodés selon la norme HEVC.
15. Programme d'ordinateur (PG2) comportant des instructions adaptées pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, lorsque ledit programme d'ordinateur (PG2) est exécuté par un ordinateur.
16. Support d'enregistrement (CI2) lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur (PG2) comprenant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 14.
17. Dispositif de décompression (200) d'un flux numérique vidéo comprenant au moins une image compressée (Γ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte :
- un moyen de décompression progressive (M4) configuré pour décoder ladite au moins une image compressée (Γ), et
- un moyen de déphasage inverse (M5) configuré pour déphaser horizontalement et/ou verticalement le plan de chrominance, pour chaque champ (tf, bf) de ladite au moins une image décompressée (I"), selon une valeur de déphasage horizontal (dhi) et/ou vertical (dvi) inverse déterminée, ladite valeur de déphasage horizontal (dhi) et/ou vertical (dvi) inverse étant fonction de la valeur de déphasage horizontal (dh) et/ou vertical (dv).
18. Dispositif de décompression (200) selon la revendication 17, le flux numérique vidéo étant sous le format 4:2:0, caractérisé en ce que le moyen de déphasage inverse (M5) est configuré de telle manière que, pour chaque champ (tf, bf) de ladite au moins une image décompressée (I"), les plans de chrominance du premier champ (tf) sont décalés verticalement de n quart de pixel vers le bas, n étant un entier positif compris entre 1 et 3, et les plans de chrominance du deuxième champ (bf) sont décalés verticalement de m quart de pixel vers le haut, m étant un entier positif compris entre 1 et 3.
19. Dispositif de décompression (200) selon la revendication 17 ou 18, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de réception (M6) configuré pour recevoir un message de signalisation (ms) comportant au moins une information relative aux valeurs de déphasage horizontal (dh) et/ou vertical (dv), et en ce qu'il comporte un moyen de détermination (M7) configuré pour déterminer la valeurs de déphasage horizontal (dhi) et/ou vertical (dvi) inverse en fonction de la valeur de déphasage horizontal (dh) et/ou vertical (dv) reçue.
20. Dispositif de décompression (200) selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, caractérisé en ce que le moyen de décompression progressive (M4) est configuré de telle manière que les champs successifs de ladite au moins une image compressée (F) sont décodés selon la norme HEVC.
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