Brevet FR2503972A1 — publié le 19821015

La présente invention se rapporte à un dispositif pour adapter le codage de signaux vidéo provenant de mo- dèles ou de scènes quelconques et qui peuvent être intro- duits dans des ensembles de traitement d'images ou, être utilisés pour une transmission à distance de données, entre un système d'émission ou d'exploration et un sys- tème de réception Le dispositif suivant l'invention peut également être utilisé dans des ensembles de traitement d'images lors du traitement thématique d'informations dtimages provenant d'un grand nombre de modèles figuratifs et pour l'élaboration de banques de données. Dans le cas du traitement automatique d'informa- tions d'images par des procédés numériques, il est néces- saire d'explorer aussi bien des scènes naturelles diffé- rentes que des modèles graphiques ou à demi-teintes en vue de-leur traitement thématique subséquent par l'inter- médiaire de moyens spéciaux de la technique de calcul, Les scènes ou les modèles sont alors explorés sous forme de réseau numérique et en tant qu'image unispettrale, inté- grale ou mltispectrale, sous une lumière ré-émise ou trans- mise en utilisant des dispositifs d'éclairage actifs ou également des dispositifs récepteurs passifs Le rendement des systèmes de traitement d'images dépend en grande partie de dispositifs qui permettent pendant l'exploration une adaptation optimale du codage de l'information vidéo en vue du traitement subséquent selon la technique de calcul, et la détection des propriétés statistiques des images. Pour des images de réseaux numériques le spectre de codage s'étend du codage de couleur unispectral avec une précision de huit bits par point d'image et par canal spectral jus- qu'au codage à un bit par point deimage pour des modèles en noir et blanc. Comme celà ressort de la revue spécialisée "Photo- grammetric Engeneering and Remote Scanning" volume 45, pages 507 à 515 de N Y Chu et P E Anuta, il est possible de coder avantageusement des modèles en couleur en utilisant des méthodes statistiques de la classification multispectrale Deux autres dispositifs, connus notamment par la revue "Spie Proceedings", volume 155-01, permettent de traiter des images binaires ou des modèles présentant des compo- sitions de couleur particulières ce qui limite fortement l'utilisation universelle de ces dispositifs Des disposi- tifs décrits par les demandes de brevet DE 2 636 093, 2 636 209 et 3 011 553 permettent une adaptation en temps réel du codage des points d'image en vue d'une évaluation visuelle directe de l'image par un opérateur ayant suivi une information spéciale à cet effet Aussi bien dans la revue N Y Chu et P E Anuta que dans le dispositif suivant la demande de brevet DE 2 609 648, l'exploration des in- formations de couleur s'effectue avec huit bits Des si- gnaux vidéo analogues sont généralement convertis en va- leurs numériques jusqu'à ce jour, au moyen de huit bits et transmis également à l'aide de huit bits du fait qu'il n'existe pas de moyens techniques afin de réduire pendant la conversion la largeur de bit par point d'image à, par exemple, 1, 2, 4 bits pour des signaux vidéo analogues dont les informations en demi-teinte présentent des modes de périodicité compris entre 2 et 15 De ce fait il n'est pas possible d'adapter le codage de l'image directement à des demi-teintes de l'image ou à des demi-teintes obtenues par des procédés statistiques En conséquence il faut pré- voir un emplacement de mémorisation important pour l'infor- mation d'image codée sous forme de réseau et la conversion des informations d'image codées en données thématiques, compactes et codées nécessite des temps de calcul relati- vement longs Jusqu'à ce jour il n'est possible de trans- mettre au moyen d'un seul bit que des images O et L déter- minées grâce à un opérateur de formation particulière et qui procède à une détermination de la valeur de seuil à partir de l'exploration. La présente invention a pour objet de permettre un traitement rapide de signaux vidéo présentant une réparti- tion quelconque de la périodicité des demi-teintes sans pour autant entraîner une limitation en ce qui concerne le type du modèle et le nombre des canaux spectraux. L'invention a également pour objet de créer un dis- positif pour adapter le codage de signaux vidéo provenant de modèles ou de scènes quelconques et qui limite l'ensem- ble des informations des signaux vidéo à un volume qui est nécessaire à leur traitement. Les problèmes exposés ci-dessus sont résolus con- formémeni à l'invention par un dispositif pour adapter le codage de signaux vidéo de modèles ou de scènes quelconques au moyen d'un dispositif de conversion en valeurs numéri- ques et d'un dispositif de traitement d'image monté à la suite du fait qu'au moins une unité de transformation à réglage de valeur de seuil adaptable et une unité de com- pression des points d'image montée à la suite sont prévues dans le trajet du signal vidéo entre le dispositif de con- version en valeurs numériques et le dispositif de traite- ment d'image, que chaque unité de transformation comprend un générateur d'histogramme qui est combiné logiquement avec l'unité de transformation associée et avec l'unité de compression des points d'image et qu'il est prévu une unité d'évaluation pour les informations des signaux vidéo qui est combinée logiquement avec les unités de transfor- mation, les générateurs d'histogramme et l'unité de com- pression des points d'image. Chacune des unités de transformation peut être constituée par une mémoire alimentée par l'unité d'évalua- tion des informations des signaux vidéo et pouvant repré- senter un commutateur de valeur de seuil adaptable L'in- vention présente l'avantage que l'unité de compression des points dtimage peut comporter un circuit de compression à plusieurs étages créant des compressions différentes, et une commande associée de modes qui permet de déterminer le rapport de la compression L'unité de compression des points d'image comprend également un circuit qui commande le chargement du mot de donnée à traiter en points d'image comprimés et une synchronisation de la transmission de don- nées entre l'unité de compression et le dispositif de traitement d'image ainsi que la commande de la lecture au choix du contenu des unités de transformation et des gé- nérateurs d'histogrammes Selon une autre forme de réali- sation le générateur d'histogrammes comprend une mémoire de mots qui est reliée à un circuit de comptage par l'in- termédiaire d'un multiplexeur, et un circuit de commande de comptage qui est combiné logiquement avec une unité de transformation associée et le circuit de comptage L'unité d'évaluation des informations des signaux vidéo peut être réalisée au moyen d'un microprocesseur et d'un circuit de commande électronique L'utilisation de l'unité d'évalua- tion des informations des signaux vidéo permet un codage automatique et adapté indépendamment de tout facteur sub- jectif Ceci constitue également un avantage lors du trai- tement d'un grand nombre de modèles du même type La limi- tation du contenu en informations des signaux vidéo au volume nécessaire à l'évaluation et obtenue grâce à la compression, constitue un autre avantage L'unité de trans- formation permet, en outre, d'améliorer le contraste des signaux vidéo nécessaires à l'évaluation Grâce à ltuti- lisation du circuit de compression des points d'image comportant plusieurs étages de compression on obtient une réduction sensible de la capacité des mémoires De ce fait les temps de transmission vers les dispositifs montés en aval sont également plus courts étant donné que la lon- gueur du mot devient plus courte par point d'image ou que le nombre des points d'image, contenus dans le mot à trans- mettre, augmente. Les données comprimées permettent, en outre, dtéla- borer, de façon optimale, une banque de données en vue de les réutiliser dans un ensemble de traitement d'images. Un avantage particulier de l'invention réside dans le fait qu'il est possible d'effectuer une exploration de couleurs soit de façon séquentielle soit de façon parallèle au moyen de plusieurs canaux spectraux de modèles ou de scènes en couleur Ce résultat est obtenu du fait que cha- que canal comporte une unité de transformation et un générateur dthistogrammes Il est ainsi possible de pro- céder pour chaque couleur à une évaluation thématique préliminaire. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés. La fig 1 représente le principe de montage d'un dispositif pour adapter le codage. La fig 2 montre schématiquement le montage des unités de transformation. La fig 3 représente le montage des générateurs d'histogrammes. La fig 4 montre le montage de l'unité d'évaluation pour les informations des signaux vidéo. La fig 5 représente le montage de l'unité de com- pression des points d'image. Comme cela ressort de la fig 1, représentant le principe de montage du dispositif suivant l'invention, une unité de transformation 2 et une unité de compression 4 des points dtimage sont prévues dans le trajet du signal vidéo entre le dispositif de conversion en valeurs numéri- ques 5 et le dispositif de traitement d'image 6 Une unité de compression 4 des points d'image peut être reliée à plusieurs unités de transformation 2 du fait que chaque canal d'exploration doit comporter une unité de transforma- tion 2 En conséquence chacun des canaux d'exploration comporte également un générateur d'histogrammes 3 Une unité d'évaluation 1 des informations des signaux vidéo est com- binée logiquement avec chacune des unités de transformation 2, avec l'unité de compression 4 des points d'image et avec chacun des générateurs d'histogrammes 3 Chacune des unités de transformation 2 est combinée logiquement avec le géné- rateur d'histogrammes associé 3 Une autre liaison existe entre le générateur d'histogrammes 3 et l'unité de compres- sion 4 des points d'image. La fig 2 montre le montage des unités de transfor- mation qui sont constituées par une mémoire 23 d'une capa- cité de 4 x 256 x 8 et alimentée par l'unité d'évaluation 1 des informations des signaux vidéo Les unités de trans- formation comprennent également un multiplexeur zéro 21 et un multiplexeur un 22 qui sont reliés chacun au dispo- sitif de conversion en valeurs numériques 5 par l'intermé- diaire d'un conducteur de commande 100 et à l'unité d'éva- luation 1 des informations des signaux vidéo par l'inter- médiaire d'un conducteur de commande 101 La mémoire 23 d'une capacité de 4 x 256 x 8 représente, conformément à l'exemple de réalisation, quatre capteurs de valeur de seuil dont chacun forme avec le multiplexeur zéro commun 21 et le multiplexeur un 22 une unité de transformation. Un conducteur de signal 200 venant du dispositif de conver- sion en valeurs numériques 5 et un conducteur de signal 201 menant vers l'unité de compression 4 des points d'image et vers le générateur d'histogrammes 3, sont reliés à la mémoire 23 pouvant tre chargée. La fig 3 montre le montage des générateurs d'histo- grammes comprenant une mémoire de mots 31 d'une capacité de 4 x 256 x 24, un multiplexeur 32, un circuit de comptage 33 et un circuit de commande de comptage 34 Le couplage suivant la fig 3 de ces composants permet la génération de quatre histogrammes représentant chacun un mot d'une longueur de 256 x 24 bits La mémoire de mots 31 est reliée aux unités de transformation par le conducteur de signal 201. Un conducteur de signal 202 relie la mémoire de mots 31 avec l'unité de compression 4 des points d'image Un con- ducteur de signal 102 relie le circuit de commande de comptage 34 et la mémoire de mots 31 à l'unité d'évaluation 1 des informations des signaux vidéo et un conducteur de commande 104 établit la liaison entre le circuit de commande de comptage 34 et l'unité de compression 4 des points d'image. La fig 4 montre que l'unité d'évaluation 1 des in- formations des signaux vidéo comprend un microprocesseur Il et un circuit de commande électronique 12 Le circuit de commande électronique 12 est constitué par une commande d'adresses 13 à partir duquel un conducteur de commande 101 mène vers l'unité de transformation 2 suivant la fig 1, par un décodeur et une commande 14 reliée premiè- rement à l'unité de transformation 2, suivant la fig 1, par ltintermédiaire d'un conducteur de commande 101, deu- xièmement au générateur d'histogrammes 3, suivant la fig 1, par l'intermédiaire d'un conducteur de commande 102 et troisièmement à l'unité de compression 4 des points d'image par un conducteur de commande 103 Le circuit de commande électronique 12 comprend, en outre, un premier registre 15 relié à l'unité de transformation 2, suivant la fig 1, par le conducteur de commande 101, un deuxième registre 16 relié, par l'intermédiaire du conducteur de commande 103, à l'unité de compression 4 des points dtimage, un récepteur de lecture de données 17 avec une entrée pour un conduc- teur de signal 203 venant de l'unité de compression 4 des points d'image, et une commande d'enregistrement de données 18 reliéeà l'unité de transformation 2 par un conducteur de signal 204 La commande d'adresses 13 et le décodeur et la commande 14 sont reliés par l'intermédiaire d'un bus d'adresses AB au microprocesseur 11 auquel sont également reliés le décodeur et la commande 14 par un bus de commande SB et les autres unités du circuit de commande électroni- que 12 par l Vintermédiaire d'un bus DB et de conducteurs de données. La fig 5 représente schématiquement le montage de l'unité de compression 4 des points d'image qui comprend un circuit de compression 41 à trois étages 42, 43, 44 d'un rapport de compression de 8:1, 4:1 et 2:1, et une commande de modes 45, un circuit de commande 46 et une commande de lecture 47 Le conducteur de commande 103 venant de l'unité d'évaluation 1 des informations des signaux vidéo, est relié avec la commande de modes 45 et la commande de lec- ture 47 et le conducteur de commande 104 venant du généra- teur d'histogrammes 3 avec la commande de modes 45 La liaison entre le circuit de compression 41 et l'unité de transformation 2 est établie, suivant la fig 1, au moyen du conducteur de signal 201 tandis que la commande de lec- ture 47 est reliée en outre au générateur d'histogrammes 3 par le conducteur de signal 202 et au dispositif de trai- tement d'image 6 par le conducteur de signal 205. En fonction des signaux de commande arrivant de l'unité d'évaluation 1 des informations des signaux vidéo par l'intermédiaire du conducteur de commande 101 et des signaux arrivant du dispositif de conversion en valeurs numériques 5 par l'intermédiaire du conducteur de commande , les signaux vidéo provenant du dispositif de conver- sion 5 et arrivant par le conducteur de signal 200 dans les unités de transformation, sont emmagasinés dans le bloc de mémoire, choisi de façon correspondante, du capteur de valeur de seuil associé o ils sont transmis au générateur d'histogrammes correspondant par l'intermédiaire du conduc- teur de signal 201 en vue de la première détermination d'un histogramme Grâce aux signa*x de commande arrivant de l'unité d'évaluation 1 des informations des signaux vidéo par l'intermédiaire du conducteur de commande 102, les signaux de commande internes et nécessaires à la génération. d'histogrammes, sont tout d'abord créés à l'intérieur du générateur d'histogrammes 3 au moyen du circuit de commande de comptage 34 et ils sont délivrés à des moments appro- priés au circuit de comptage 33, au multiplexeur 32 et à la mémoire de mots 31 Le circuit de commande de comptage 34 crée également des signaux de commande qui sont transmis à la commande de modes 45 par l'intermédiaire du conducteur de commande 104 Grâce à la commande de lecture 47 de l'uni- té de compression 4 des points d'image il est possible, par suite des signaux de commande correspondants créés par l'unité d'évaluation 1 et arrivant par le conducteur 103, d'emmagasiner les histogrammes produits dans le récepteur de lecture de données 17 de l'unité d'évaluation 1 par l'intermédiaire des conducteurs de signaux 202 et 203 On peut procéder ensuite dans l'unité 1 à une évaluation des histogrammes, à une détermination de la valeur de seuil au moyen du conducteur de commande 101 et à un nouvel enregistrement des signaux vidéo dans les unités de trans- formation par l'intermédiaire du conducteur de signal 204. Lorsque la détermination de la valeur de seuil est correc- te on peut, grâce aux signaux de commande créés, d'une part, dans l'unité d'évaluation 1 par l'intermédiaire du conducteur de commande 103 et, d'autre part, dans le cir- cuit de commande de comptage 34 par l'intermédiaire du conducteur de commande 104, et à l'aide de la commande de modes 45, sélectionner une compression déterminée soit 8:1, soit 4:1, soit 2:1 qui est alors réalisée dans l'étage de compression correspondant 42, 43 ou 44 A l'intérieur du circuit de commande 46 les points d'image comprimés sont ramenés à la largeur de données nécessaire au dispo- sitif de traitement d'image 6 et délivrés à ce dernier par l'intermédiaire du conducteur de signal 205 Il est égale- ment possible d'appeler les histogrammes créés au moyen de la commande de lecture 47 et du conducteur de signal 202 et de les transmettre ensuite au dispositif de traite- ment d'image 6 par l'intermédiaire du conducteur 205. Il n'est pas nécessaire de créer l'histogramme à partir de l'ensemble des données d'un modèle ou d'une scène. On choisit avantageusement une partie significative permet- tant, grâce à l'histogramme produit, de déterminer une va- leur de seuil pour tout le modèle. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour adapter le codage de signaux vidéo de modèles ou de scènes quelconques au moyen d'un dispositif de conversion en valeurs numériques ( 5) et d'un dispositif de traitement d'image ( 6) monté à la suite,,ca- ractérisé en ce qu'au moins une unité de transformation ( 2) à réglage de valeur de seuil adaptable et une unité de compression ( 4) des points d'image montée à la suite sont prévues dans le trajet du signal vidéo entre le dis- positif de conversion en valeurs numériques ( 5) et le dis- positif de traitement d'image ( 6), en ce que chaque unité de transformation ( 2) comprend un générateur d'histogramme ( 3) qui est combiné logiquement avec l'unité de transfor- mation ( 2) associée et avec l'unité de compression ( 4) des points d'image et en ce qu'il est prévu une unité d'éva- luation ( 1) pour les informations des signaux vidéo qui est combinée logiquement avec les unités de transformation ( 2), les générateurs d'histogramme ( 3) et l'unité de com- pression des points d'image ( 4). 2 Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que chacune des unités de transformation ( 2) est constituée par une mémoire ( 23) pouvant être alimentée ou chargée à partir de l'unité d'évaluation 1 des informations des signaux vidéo. 3 Dispositif suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que l'unité de compression ( 4) des points d'image est constituée par un circuit de compression ( 41) dont l'entrée est reliée directement aux sorties des uni- tés de transformation ( 2), un circuit de commande ( 46) pour le remplissage du mot de données à traiter avec des points d'image comprimés, et une commande de lecture ( 47) pour la lecture sélective du contenu des unités de transformation ( 2) et des générateurs d'histogrammes ( 3). 4 Dispositif suivant la revendication 3, caracté- risé en ce que le circuit de compression ( 41) comprend un seul étage de compression constante. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé il en ce que le circuit de compression ( 41) comprend plu- sieurs étages ( 42, 43, 44) de compressions différentes et une commande de modes ( 45). 6 Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que chacun des générateurs d'histogrammes ( 3) comporte une mémoire de mots ( 31) qui est reliée à un circuit de comptage ( 33) par l'intermédiaire d'un multi- plexeur ( 32), et un circuit de commande de comptage ( 34) qui est combiné logiquement avec l'unité de transformation associée ( 2) et avec le circuit de comptage ( 33). 7 Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que l'unité d'évaluation ( 1) des informations des signaux vidéo est constituée par un microprocesseur ( 11) et un circuit de commande électronique ( 12).