Brevet FR2660139A1 — publié le 19910927

Procédé de codage et de transmission à au moins deux niveaux de qualité d'images numériques appartenant à une séquence d'images, et dispositifs correspondants. Le domaine de l'invention est celui de la transmission d'images dans un canal numérique. L'invention concerne notamment la transmission de signaux de télévision numériques, par exemple par voie hertzienne, susceptibles d'une part d'être reçus par des mobiles, en particulier dans des conditions de réception difficiles, et d'autre part par des récepteurs fixes, exigeant une qualité d'image élevée. L'invention s'applique à tout type de transmission d'images, tel que la télévision dite classique, correspondant à un format d'image de l'ordre de 720 par 575 pixels, la télévision haute définition (TVHD) ou la visiophonie. Du fait de la multiplication des canaux numériques et de leur transparence vis à vis des données transmises, l'utilisation de ces canaux pour la transmission d'images devrait s'accroître de façon importante dans les années à venir. Toutefois, cette transmission d'images sur des canaux numériques n'est pas triviale En effet, le débit de transmission des différents canaux existants ne permet pas de transmettre telles quelles des images animées en temps réel Il est donc nécessaire de comprimer l'information contenue dans ces images, notamment en supprimant les redondances. On connaît de nombreuses techniques de réduction de débit, ou codage. D'une manière générale, elles comprennent trois étapes: une étape de représentation de l'image de la manière la plus compacte possible en utilisant les redondances existant dans l'image ou la séquence d'images; une étape de quantification de cette nouvelle représentation; une étape d'attribution à chaque valeur quantifiée d'un mot de code qui sera transmis et permettra au décodeur de reconstruire la suite d'images transmises. Ces méthodes de codage connues permettent d'obtenir, en général, des débits permettant la transmission d'images de bonne qualité vers les récepteurs fixes En revanche, les canaux de transmission et les méthodes de codage utilisés ne permettent pas d'assurer de façon fiable la réception dans les mobiles, notamment en milieu urbain, c'est-à-dire dans des conditions de multipropagation (processus de Rayleigh) engendrant des phénomènes d'évanouissement (fading), et en présence de parasites et de brouillage. La diffusion vers des mobiles nécessite donc l'utilisation de techniques de codage à redondance, et/ou de modulation plus robustes, au détriment du nombre d'informations, donc de la définition de l'image transmise. On sait d'autre part que le débit des canaux de transmission est fixe, alors que celui des données, suite au codage, est le plus souvent variable Cela nécessite la présence d'un élément de mémoire-tampon et de moyens de régulation, agissant sur le codage, et par exemple sur les niveaux de quantification, en fonction du taux de remplissage de cette mémoire-tampon. Cette régulation présente l'inconvénient d'agir sans distinction sur n'importe quel coefficient à transmettre, alors que l'on sait que certains de ces coefficients sont plus importants que d'autres, notamment d'un point de vue psychovisuel Ainsi, un coefficient de moindre intérêt, vis à vis de l'acuité visuelle, par exemple parce qu'il correspond à une information concernant une fréquence spatiale élevée, pourra être transmis avec une bonne définition de codage, si le tampon-mémoire est peu rempli, alors qu'un coefficient essentiel de la même image, arrivant à un moment o le tampon-mémoire est saturé, sera plus faiblement codé En d'autres termes, on aura alors codé normalement l'information de faible intérêt, et sous-codé l'information plus pertinente. L'invention a pour but de pallier ces différents inconvénients. Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir un procédé de codage et de transmission d'images permettant la réception de séquences d'images numériques d'une part dans des mobiles, et d'autre part dans des récepteurs fixes, avec une qualité d'image satisfaisante pour les écrans de taille importante. Un objectif complémentaire de l'invention est de fournir un tel procédé utilisant un canal de transmission unique. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel procédé, dont la régulation agisse de préférence sur les coefficients porteurs d'informations peu pertinentes. L'invention a également pour objectif de fournir un tel procédé, permettant la réalisation de récepteurs de petite taille à coût réduit. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel procédé permettant la réalisation de moyens de stockage d'images à au moins deux niveaux de qualité. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints selon l'invention à l'aide d'un procédé de codage et de transmission à au moins deux niveaux de qualité d'images numériques, chaque image numérique étant constituée d'au moins une matrice d'éléments d'image codés, comprenant un découpage de chacune desdites images en blocs d'éléments d'image, une transformation mathématique réversible appliquée à chacun desdits blocs d'éléments d'image, une quantification des coefficients des blocs d'images transformés et un codage des coefficients quantifiés, lesdits coefficients transformés étant répartis en au moins deux trains numériques, le premier train comprenant des coefficients de base permettant de reconstruire une image de qualité standard, et au moins un second train numérique comprenant un jeu de coefficients com- plémentaires, permettant de reconstruire, en combinaison avec lesdits coefficients de base du premier train numérique, et éventuellement les coefficients d'autres trains numériques complémentaires, des images de qualité supérieure. Ainsi il est possible de reconstruire des images avec des niveaux de qualité distincts, en fonction des trains binaires que l'on utilise dans les récepteurs. De façon avantageuse, lesdits coefficients de base du premier train numérique sont transmis avec un niveau de protection vis à vis des erreurs de transmission supérieur à celui utilisé pour les coefficients complémentaires du ou des seconds trains binaires. Cela permet d'une part de recevoir de façon fiable les données du train numérique bl même dans des conditions difficiles, et notamment dans les mobiles, et d'autre part de transmettre les données complémentaires du second train avec une meilleure efficacité, en terme de débit. Préférentiellement, ladite transformation est du type fournissant des coefficients transformés représentatifs chacun d'une structure et d'une valeur de fréquence spatiale dans l'image, et en ce que ledit premier train numérique comprend essentiellement un premier jeu de coefficients transformés correspondant aux fréquences spatiales faibles, et en ce que ledit second train numérique comprend un jeu de coefficients transformés complémentaires correspondant aux fréquences spatiales élevées. Il est clair que par second train numérique, on entend le ou les trains complémentaires, dans le cas o il y en a plusieurs. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, ladite transforma- tion mathématique réversible est une transformation discrète en cosinus. Avantageusement, lesdits coefficients de chaque bloc sont réordonnés selon un balayage "zigzag" dudit bloc transformé, de façon à ordonner lesdits coefficients selon un critère de fréquence spatiale croissante. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, chacun desdits trains numériques correspond à un débit prédéterminé. On code préférentiellement les coefficients de même ordre de l'ensemble des blocs d'une image, avant de coder les coefficients d'ordre supérieur. Cette caractéristique permet de commencer par coder l'ensemble des éléments importants pour toute l'image, avant de coder les éléments moins pertinents Ainsi, en cas de problème de débit nécessitant la réduction de la quantité d'informations à transmettre, seuls sont touchés les éléments de moindre importance. Dans le cas de procédés réalisant une estimation et une compensation de mouvement, lesdites estimation et compensation de mouvement sont réalisées à partir des coefficients du premier train numérique seulement, sans tenir compte des coefficients du ou des trains numériques complémentaires En effet, seules ces informations sont disponibles dans l'ensemble des récepteurs. La diffusion des trains numériques se fait avantageusement par multi- plexage dans un canal commun, des mots de synchronisation spécifiques permettant aux décodeurs de repérer le début et la fin de chacun desdits trains numériques. Dans un autre mode de réalisation, le procédé de l'invention assure la répartition des données à diffuser sous forme d'éléments numériques dans l'espace temps-fréquence et l'émission de symboles constitués chacun d'un multiplex de J fréquences porteuses orthogonales modulées par un jeu desdits éléments numériques, et diffusées simultanément, un jeu desdites fréquences porteuses étant attribué à la diffusion de chacun desdits trains numériques, et les fréquences porteuses de chacun desdits jeux étant modulées de façons différentes. Les dispositifs d'émission selon l'invention comprennent avantageusement deux mémoires-tampon, la première mémoire-tampon contenant les données correspondant audit premier train numérique, et la seconde mémoire-tampon contenant les données correspondant audit second train numérique, le chargement de ladite seconde mémoire-tampon étant effectué lorsque le débit alloué au premier train numérique est atteint. Dans ce cas particulier de signaux de télévision comprenant une composante de luminance et au moins une composante de chrominance, les dispositifs d'émission peuvent comprendre au moins deux chaînes de traitement réalisant la transformation, la quantification et la séparation des coefficients des blocs transformés en au moins deux trains numériques, fonctionnant en parallèle, chacune desdites chaînes étant associée à une desdites composantes. Le procédé de l'invention permet de définir au moins deux types de récepteurs, et notamment, d'une part des récepteurs du type récepteur pour mobiles ou récepteur de petite taille, comprenant des moyens de reconstruction d'images de qualité standard, à l'aide des informations transmises par ledit premier train numérique seulement, et d'autre part des récepteurs essentiellement fixes, comprenant des moyens de reconstruction d'images de haute qualité, à l'aide des informations transmises par ledit premier train numérique et au moins un train numérique complémentaire. Ce distinguo peut également être effectué entre différents types de récepteurs mobiles, en fonction de leur taille d'écran, et de leur capacité de traitement, Le procédé de l'invention permet par ailleurs la réalisation de dispositif de stockage à au moins deux niveaux de qualité d'images numériques transmises comprenant des moyens d'inscription sur un support de données d'images numériques sous au moins deux formats, correspondant au train numérique de base seul, et à l'association dudit train numérique de base avec au moins un desdits trains numériques complémentaires, et des moyens de sélection de l'un desdits formats d'inscription. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est un schéma de principe du procédé de codage de l'invention, dans le cas d'un codage à deux niveaux de qualité; la figure 2 illustre le principe de changement de balayage du procédé de la figure 1; la figure 3 illustre l'ordre d'émission des coefficients composant une image; la figure 4 illustre le principe de séparation des deux trains binaires du procédé de la figure 1; la figure 5 est un schéma de principe d'un décodeur simple, utilisant seulement le premier train binaire; la figure 6 est un schéma de principe d'un décodeur complet, utilisant les deux trains binaires. La transmission d'images sur des canaux numériques nécessite plusieurs étapes Il faut tout d'abord numériser l'image Il existe à cet effet des normes au niveau des organismes de radiodiffusion, telle que la recommandation 601 du CCIR Il est ensuite nécessaire d'adapter le débit résultant de cette numérisation ( 216 Mbits/s dans le cas de l'image numérique définie dans la recommandation 601 du CCIR) à la capacité du canal Cette adaptation du débit correspond au codage des images, à l'émetteur, et au décodage, au récepteur. On connaît de nombreuses techniques de codage D'une manière générale, le codage, ou réduction de débit, s'obtient en trois étapes Il est tout d'abord nécessaire de représenter l'image de la manière la plus compacte possible en utilisant les redondances existant dans l'image ou la séquence d'images Ensuite, il faut quantifier, de manière généralement plus grossière, cette nouvelle représentation de l'image Enfin, il faut attribuer à chaque valeur quantifiée un mot de code qui sera transmis et permettra au décodeur de reconstruire la suite d'images transmises. La réduction de débit provient de l'ensemble de ces différentes étapes. La première étape est réversible, c'est-à-dire que si on effectue l'opération inverse, on retrouve l'information d'origine Il s'agit par exemple d'une étape de prédiction en codage prédictif (MICD), ou de transformation de l'image en codage par transformation temps-fréquence. Dans le cas des techniques prédictives, on essaie de prédire pour chaque point à transmettre la valeur de ce point, à partir des points déjà transmis, de façon à ce que le décodeur puisse opérer de manière similaire On effectue alors la différence entre le point à coder et la valeur prédite Cette nouvelle valeur est appelée erreur de prédiction Alors que les valeurs des points de l'image à coder sont sensiblement équiproblables, les valeurs des erreurs de prédiction sont bien moins nombreuses et fortement concentrées autour de la valeur 0 Elles permettent donc un codage moins coûteux, en terme de débit. En ce qui concerne les techniques de transformation, l'idée de base consiste à prendre une sous-image de l'image complète, et à effectuer sur cette sous-image une transformation mathématique réversible, telles que notamment les transformations de Fourier, Haar ou Hadamard L'intérêt est que, dans l'espace transformé, l'énergie est répartie sur un nombre beaucoup plus faible de coefficients. Actuellement, la transformation la plus couramment utilisée est la transformation discrète en cosinus (DCT) Une des raisons de son emploi, en plus de bonnes caractéristiques d'efficacité en terme de compression, est l'existence d'un circuit intégré effectuant le calcul de cette opération en temps réel pour la télévision, à une fréquence d'horloge de 13,5 M Hz, sur des blocs de taille 4 par 4 jusqu'à 16 par 16. On connaît également le codage en sous-bandes, méthode basée sur le découpage en bande de fréquences de l'image d'origine par des bancs de filtres numériques, tels que des filtres miroir Ce découpage permet d'exploiter le fait que la majeure partie de l'information est contenue dans les bandes de fréquences faibles. Ces différentes méthodes, ainsi que d'autres, peuvent être combinées Il est par exemple possible de subdiviser l'image en blocs de 8 points par 8 lignes, puis de réaliser pour chacun des blocs une prédiction temporelle, en fonction des blocs de l'image précédente mis en mémoire, et enfin d'effectuer sur les blocs obtenus par différence temporelle, ou prédiction temporelle, une transformation discrète en cosinus. Ce type de codage est appelé codage hybride. La seconde étape, la quantification, est irréversible: une partie de l'information est définitivement perdue, mais de préférence là o sa perte sera le moins visible. La quantification consiste à attribuer à un ensemble de valeurs dans un certain espace une valeur unique, ou représentant, de façon irréversible, la valeur exacte avant quantification étant alors perdue. Cette attribution de représentants peut se faire de manière systématique (quantification fixe) ou variable en fonction du contexte local (quantification adaptative). On distingue principalement deux types de quantification: quantification scalaire, dans un espace à une dimension, et quantification vectorielle, dans un espace à plus d'une dimension Dans le cas de la quantification scalaire existent les quantifications linéaire, ou uniforme, et non linéaire. La troisième étape, l'attribution de mots de code aux valeurs quantifiées, est également réversible Le débit peut être réduit par l'utilisation de codes à longueur variable qui attribuent des mots de code de longueur la plus courte aux événements les plus fréquents Un exemple de ce type de code est le code de Huffman Dans ce cas, on attribue aux valeurs qui apparaissent le plus souvent des codes de longueur courte, les valeurs apparaissant moins souvent ayant en contrepartie une longueur de mot code supérieure En moyenne, mais au prix d'une complexité accrue, le débit est inférieur à celui d'un code à longueur fixe. Les techniques de codage les plus évoluées et les plus couramment utilisées à l'heure actuelle mettent en oeuvre les techniques de transformation discrète en cosinus, l'estimation et la compensation de mouvement pour la prédiction temporelle, et des codes à longueur variable. De tels systèmes sont actuellement proposés à la normalisation pour la transmission de la télévision numérique sur des canaux à 34 Mbit/s et pour les systèmes de visioconférence à 384 Kbit/s. Le système suivant l'invention est notamment compatible avec ces normes. la figure 1 est le schéma de principe du procédé de l'invention, dans un cas particulier comprenant une transformation discrète en cosinus, une compensa- tion de mouvement, et une séparation des coefficients en deux trains numériques complémentaires. Il est bien clair que l'invention n'est pas limitée à ce procédé, mais couvre tous les procédés de codage mettant en oeuvre une telle séparation des coefficients à transmettre, en deux trains numériques ou plus. Le signal vidéo 10 numérique à transmettre subit une première étape 11 de mise en blocs 12, à partir de l'analyse de l'image par lignes Ces blocs 12, dans le mode de réalisation décrit, ont une taille de 8 points par 8 lignes. Une étape 13 d'estimation du mouvement recherche, à partir des blocs 15 de l'image précédente, stockés dans une mémoire 14, le meilleur correspondant du bloc 12 à coder, selon un certain critère Il s'agit donc d'une prédiction du bloc 12 actuel en fonction du bloc 15 précédent, qui peut notamment être une prédiction dans le sens du mouvement, plus connue sous le nom de "block matching" (reconnaissance bloc à bloc). On calcule ensuite la différence 16 entre le bloc 12 à transmettre et la valeur estimée de ce bloc. Une étape 18 de choix entre le bloc spatial 12 et la différence 16 (ou bloc temporel) sélectionne a priori le bloc contenant l'énergie la plus faible L'indication du choix 19 est transmise au décodeur, ainsi que les éventuels vecteurs de mouvement associés aux blocs Il est clair que, si le critère de prédiction de l'étape 13 est efficace, la différence 16 contient peu d'informations Il est donc plus économique, en terme de débit, de ne transmettre que cette différence 16. Toutefois, dans certains cas, le bloc spatial 12 contient moins d'informations à transmettre que le bloc temporel 16, notamment lors des transitions. Le bloc sélectionné 20 subit ensuite une transformation mathématique réversible 21 Cette transformation 21 est, dans le mode de réalisation préférentiel décrit, une transformation discrète en cosinus On peut également utiliser de nombreuses autres transformées, telles que notamment mais non exclusivement les transformées de Hadamard, de Haar ou de Fourier Les coefficients 22 de la matrice transformée sont ensuite quantifiées (étape 23). Cette transformation 21 fournit une matrice de coefficients correspondant à des structures d'image de fréquences variables Ainsi, le premier coefficient correspond à une structure de bloc uniforme Il a une valeur égale à la valeur moyenne du bloc avant transformation. Les coefficients de la première ligne correspondent à des fréquences spatiales horizontales croissantes, et ceux de la première colonne à des fréquences spatiales verticales croissantes Le dernier coefficient de cette matrice correspond à un damier de 64 cases. On sait que la sensibilité de l'oeil humain décroît lorsque la fréquence spatiale des structures s'accroît D'autre part, les petits écrans ayant une résolution spatiale limitée, la transmission et l'utilisation par ces récepteurs des informations concernant les structures spatiales d'ordre élevé est sans intérêt Il est également connu que l'énergie des coefficients diminue très rapidement avec leur fréquence spatiale, notamment du fait des images traitées Ainsi, il y a rarement des petits damiers dans la nature. Il apparaît donc astucieux de séparer les coefficients à transmettre en deux trains binaires bl et b 2 Le train binaire bl contiendra les valeurs des éléments correspondants aux structures de plus basses fréquences, jusqu'aux coefficients d'ordre 1 déterminé par le débit du train binaire bl, et le train binaire b 2 les éléments d'ordre 1 + 1 à m. Ainsi, deux types de récepteurs peuvent être définis: des récepteurs simples, de petites dimensions, utilisant seulement une partie de l'information transmise, correspondant au train numérique bl, avec un niveau de protection il élevé, permettant de recevoir dans des conditions difficiles, et notamment dans les mobiles, et des récepteurs plus sophistiqués, utilisant l'ensemble des données utiles du canal, c'est-à-dire les deux trains binaires bl et b 2. Cette séparation en deux trains binaires permet également de définir de nouveaux moyens de stockage d'images, notamment du type magnétoscope ou disque optique, à deux niveaux de qualité En effet, selon le niveau de qualité requis, il est possible de mémoriser soit le seul premier train binaire bl, soit les deux trains binaires bi et b 2, au prix d'une consommation d'espace mémoire supérieure En d'autres termes, des images dont la qualité n'a que peu d'importance pourront être stockées en ne conservant que l'information essentielle du train binaire bl, réduisant ainsi la place occupée sur le support, alors que les images de haute qualité seront mémorisées de façon complète. Des moyens de sélection du type d'enregistrement souhaité (qualité standard ou haute qualité) permettront à l'utilisateur de préciser son choix. Il est bien évidemment possible de séparer de la même façon les informations à transmettre en plus de deux trains binaires, correspondant à autant de niveaux de qualité, et donc de types de récepteurs. Pour cela, il est nécessaire de réaliser un tri des coefficients, selon leur caractère d'importance Dans l'exemple décrit, on réalise un changement de balayage 24 de lecture des coefficients, de façon à les ordonner selon un critère psychovisuel de fréquences spatiales horizontales, verticales ou diagonales croissantes. La figure 2 illustre le mode de balayage "zigzag" utilisé A chaque élément est attribué un numéro d'ordre (rang), correspondant à l'ordre dans lesquels les coefficients seront codés Cet ordre représente donc l'ordre d'importance des coefficients, selon le critère psychovisuel lié à la fréquence spatiale dans le bloc. L'ensemble des éléments de même rang dans l'ensemble des blocs de chaque image va être codé avant les éléments de rang supérieur On entend par "rang" et "ordre" le numéro d'ordre attribué à chaque coefficient successivement pris en compte dans le balayage zigzag (vois Fig 2) Plus précisément, chaque bloc après transformation DCT est lu dans l'ordre défini par le balayage 24 et chaque élément du bloc est stocké dans une mémoire spécifique au rang de l'élément dans le bloc Lorsque l'ensemble des blocs de l'image est décrit, les mémoires sont relues dans l'ordre de rang croissant Ainsi que cela est illustré en figure 3, on commence donc par coder l'ensemble des coefficients d'ordre O pour les N blocs constituant l'image, puis ceux d'ordre 1, et ainsi de suite Cela permet de coder pour chaque image d'abord l'ensemble du premier train binaire bl, puis ensuite le second train binaire b 2. L'étape 25 de codage attribue à chaque coefficient quantifié, un mot de code qui peut avantageusement être un code à longueur variable, et par exemple un code de Huffman. On réalise ensuite la séparation 26 des deux trains binaires bl et b 2 dont le principe est expliqué plus loin en liaison avec la figure 4 Les deux trains binaires sont ensuite multiplexés, par un multiplexeur 34, puis émis. Le procédé peut comprendre une étape 29 de régulation, consistant à modifier les éléments du codage et la quantification en particulier, de façon à ce que le tampon 28 ne déborde ni ne se vide Le bloc de régulation fournit également à la quantification un facteur de régulation qui est transmis au décodeur. Cette régulation ne tient compte que des éléments du train binaire b 2 Ainsi, cette régulation n'influe que sur les coefficients de faible importance Les coefficients essentiels du train binaire bl ne sont jamais sous-codés. Pour réaliser la compensation de mouvement, il est nécessaire d'opérer une reconstruction d'image identique à celle qui sera faite dans les décodeurs, de façon à ce que l'on ait, en mémoire 14, des blocs d'images identiques à ceux utilisés par les décodeurs. Cette reconstruction comprend donc les étapes de décodage 30, de changement de balayage inverse 31, et quantification inverse 32 et de transforma- tion inverse 33. Cette reconstruction se fait uniquement à partir du train binaire bl, car c'est la seule information disponible dans les deux types de décodeurs. Le traitement décrit ci-dessus s'applique à une seule composante d'un signal vidéo, telle que le signal de luminance Avantageusement, le procédé peut comprendre plusieurs chaînes identiques, agissant chacune en parallèle sur une composante du signal Ainsi, l'on peut utiliser de telles chaînes pour chacun des signaux de chrominance Il est également envisageable de séparer en deux trains binaires le signal de son. La figure 4 présente le principe de séparation des deux trains binaires bl et b 2 Les coefficients 40, transformés et codés, sont orientés vers l'une des deux mémoires-tampon 41 et 42, correspondant à chacun des trains binaires bl et b 2, par un module 43 de calcul du débit associé au train bl Lorsque le débit alloué à ce train binaire bl est atteint, la suite des données est écrite dans le second tampon 42 Le taux de remplissage 44 de ce tampon 42 pilote le module de régulation 29 de la figure 1. Les données correspondant aux deux trains binaires sont ensuite relues de façon synchrone, au rythme du canal, et multiplexés ( 45). La figure 5 est le schéma d'un décodeur simple Il trouve notamment des applications dans les récepteurs mobiles et les récepteurs de petite taille Ce type de décodeur n'utilise que l'information du train binaire bl. Il comprend donc un démultiplexeur 51, qui extrait du signal transmis 50, le train binaire bl, ainsi que les données d'assistance nécessaires à la reconstruction de l'image, telles que les indications de choix et les vecteurs de mouvement. Le train binaire bi est successivement soumis aux modules de décodage 52, de changement de balayage inverse 53, de façon à redisposer les coefficients en blocs, de quantification inverse 54 et de transformation inverse 55 Les valeurs reconstruites 58 sont mises en mémoire 56, pour utilisation lors de la compensation de mouvement, après avoir éventuellement ajouté, dans le module 57 de choix, le bloc déplacé de l'image précédente. La figure 6 présente le schéma de principe d'un décodeur complet, utilisant les deux trains binaires bl et b 2 Un tel décodeur correspond notamment à des récepteurs pour applications domestiques, dans de meilleures conditions de réception et/ou avec des écrans plus grands. Le sous-ensemble 60 réalise le traitement du premier train binaire bl de façon identique au traitement réalisé dans un décodeur simple, ainsi que cela a été décrit en liaison avec la figure 6 On notera en particulier que la compensation de mouvement est réalisée à partir des seules données reconstruites à partir du train bl. Le démultiplexeur 51 extrait également du signal reçu 50 le train binaire b 2, qui subit un traitement analogue: décodage 61, changement de balayage inverse 62, quantification inverse 63 et transformation discrète en cosinus 64 Le train binaire b 2 après décodage et transformation DCT inverse lui permet de recouvrir une information complémentaire qui, ajoutée à l'information correspon- dant au train binaire bl, permet d'obtenir une image de meilleure qualité. Les données 58 et 68 issues des deux trains sont sommées dans un sommateur 65, fournissant un signal vidéo 66 tenant compte de l'ensemble de l'information transmise. Dans le cas o le procédé de codage comprend plusieurs chaînes de traitement fonctionnant en parallèle sur plusieurs composantes du signal à transmettre, les décodeurs comprennent évidemment le même nombre de chaînes de décodage. Par ailleurs, il est possible d'envisager la réalisation de récepteurs effectuant automatiquement la sélection des trains binaires à utiliser, par exemple en fonction de critères tels que la vitesse de déplacement ou le taux d'erreur à la réception Ainsi, dans un même récepteur, il serait possible de recevoir d'une part, lorsque les conditions le permettent, une image de haute qualité, et d'autre part, dans des conditions plus difficiles, une image de qualité plus faible, mais non perturbée. Les deux trains binaires bl et b 2, dans un mode de réalisation particulier, peuvent être multiplexés dans un canal commun Des mots binaires spécifiques, ou mots de synchronisation, sont transmis afin d'indiquer au décodeur les début et fin des trains binaires bl et b 2. Une autre technique avantageuse est d'utiliser un codage COFDM (Coding Orthogonal Frequency Division Multiplex (Multiplexage de Fréquences Or- thogonales Codées)) tel que décrit dans les demandes de brevets françaises 86 09622 du 2 juillet 1986, et 86 13271 du 23 septembre 1986 au nom des mêmes déposants Une application avantageuse du codage COFDM compatible avec la présente invention est également décrite dans une demande de brevet conjointe de même date de dépôt au nom des mêmes déposants. Ce système de diffusion numérique est basé sur l'utilisation conjointe d'un dispositif de codage de canal et d'un procédé de modulation par multiplexage de fréquences orthogonales. Le procédé de modulation proprement dit de ce système connu permet de s'affranchir des problèmes liés à la sélectivité en fréquence du canal Il consiste à assurer la répartition d'éléments numériques constitutifs du signal de données dans l'espace fréquence f temps t et à émettre simultanément des jeux d'éléments numériques sur J voies de diffusion parallèles au moyen d'un multiplex de fréquences utilisant des porteuses orthogonales En particulier, ce type de modulation permet d'éviter que deux éléments successifs du train de données soient émis à la même fréquence. Le processus de codage connu vise dans son ensemble à permettre le traitement des échantillons issus du démodulateur pour absorber l'effet des variations d'amplitude du signal reçu, dues au processus de Rayleigh Le codage est avantageusement un codage convolutif, éventuellement concaténé à un codage du type Reed-Solomon Le décodage peut être avantageusement un décodage de Viterbi à décision douce. De façon connue, les éléments numériques codés sont de plus entrelacés, en temps et en fréquence, de façon à maximiser l'indépendance statistique des échantillons vis-à-vis du processus de Rayleigh et du caractère sélectif du canal. Ce système permet donc la diffusion de signaux numériques dans des canaux affectés de trajets multiples dont les caractéristiques varient dans le temps. Notamment, il permet de recevoir dans de bonnes conditions des données numériques dans des mobiles en milieu urbain. Dans ce cas, il est possible d'attribuer un jeu de fréquences-porteuses particulier à chacun des trains binaires bl et b 2 Ainsi, les décodeurs simples disposent de moyens de décoder les fréquences-porteuses du seul jeu correspondant au premier train binaire b M En revanche, les décodeurs complets décodent l'ensemble des J fréquences-porteuses. Avantageusement, les fréquences-porteuses du premier jeu correspondant au train binaire bl sont codées de façon plus robustes que celles du deuxième jeu correspondant au second train binaire b 2 Par exemple, les porteuses du premier jeu pourront être modulées selon une modulation de phase à deux états, alors que les porteuses du second jeu, qui ne seront reçues que par des récepteurs fixes, donc des conditions de réception plus faciles, seront modulées selon une modulation a quatre ou huit états Ces dernières porteuses peuvent ainsi porter beaucoup plus d'informations En revanche, leur codage de canal s'avèrera moins robuste. A titre d'exemple, un tel procédé peut permettre d'émettre le train binaire bl à un débit compris entre 2,5 et 5 Mbits/s, et le second train binaire b 2 à un débit de 5 Mbits/s De tels débits permettent de transmettre des images selon la norme 4: 2: 2, c'est-à-dire avec une résolution de 720 points x 625 lignes, à un rythme de 25 images par seconde. e REVENDICATIONS 1 Procédé de codage et de transmission à au moins deux niveaux de qualité d'images numériques, chaque image numérique étant constituée d'au moins une matrice d'éléments d'image codés, caractérisé en ce qu'il comprend un découpage ( 11) de chacune desdites images ( 10) en blocs ( 12) d'éléments d'image, une transformation mathématique réversible ( 21) appliquée à chacun desdits blocs ( 12) d'éléments d'image, une quantification ( 23) des coefficients ( 22) des blocs d'images transformés et un codage ( 25) des coefficients quantifiés, et en ce que lesdits coefficients transformés sont répartis en au moins deux trains numériques (bl,b 2), le premier train numérique (bl) comprenant des coefficients de base permettant de reconstruire une image de qualité standard, et au moins un second train numérique comprenant un jeu de coefficients complémentaires, permettant de reconstruire, en combinaison avec lesdits coefficients de base du premier train numérique, et éventuellement les coefficients d'autres trains numériques complémentaires, des images de qualité supérieure. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits coefficients de base du premier train numérique (bi) sont transmis avec un niveau de protection vis à vis des erreurs de transmission supérieur à celui utilisé pour lesdits coefficients complémentaires du ou des seconds trains binaires (b 2). 3 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite transformation mathématique réversible ( 21) est du type fournissant des coefficients transformés représentatifs chacun d'une structure et d'une valeur de fréquence spatiale dans l'image, et en ce que ledit premier train numérique (bi) comprend essentiellement un premier jeu de coefficients transformés correspondant aux fréquences spatiales faibles, et en ce que ledit second train numérique (b 2) comprend un jeu de coefficients transformés com- plémentaires correspondant aux fréquences spatiales élevées. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite transformation mathématique réversible ( 21) est une transforma- tion discrète en cosinus. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits coefficients de chaque bloc sont réordonnés selon un balayage "zigzag" ( 24) dudit bloc transformé, de façon à ordonner lesdits coefficients selon un critère de fréquence spatiale croissante. 6 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chacun desdits trains numériques (bl,b 2) correspond à un débit prédéterminé. 7 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on code les coefficients de même ordre de l'ensemble des blocs d'une image, avant de coder les coefficients d'ordre supérieur. 8 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, du type réalisant une estimation ( 16) et une compensation de mouvement, caractérisé en ce que lesdites estimation ( 16) et compensation de mouvement sont réalisées à partir des coefficients du premier train numérique (bl) seulement, sans tenir compte des coefficients du ou des trains numériques (b 2) complémentaires. 9 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits trains numériques (bl,b 2) sont multiplexés dans un canal commun, des mots de synchronisation spécifiques permettant aux décodeurs de repérer le début et la fin de chacun desdits trains numériques. 10 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il assure la répartition des données à diffuser sous forme d'éléments numériques dans l'espace temps-fréquence et l'émission de symboles constitués chacun d'un multiplex de J fréquences porteuses orthogonales modulées par un jeu desdits éléments numériques, et diffusées simultanément, et en ce qu'un jeu desdites fréquences porteuses est attribué à la diffusion de chacun desdits trains numériques (bl,b 2), et en ce que les fréquences porteuses de chacun desdits jeux sont modulées de façons différentes. 11 Dispositif d'émission d'images numériques selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend deux mémoires-tampon ( 41,42), la première mémoire-tampon ( 41) contenant les données correspondant audit premier train numérique (bl), et la seconde mémoire-tampon ( 42) contenant les données correspondant audit second train numérique (b 2), le chargement de ladite seconde mémoire-tampon ( 42) étant effectué lorsque le débit alloué au premier train numérique (bl) est atteint. 12 Dispositif d'émission selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 10, du type appliqué à la diffusion d'images comprenant une composante de luminance et au moins une composante de chrominance, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux chaînes de traitement réalisant la transforma- tion, la quantification et la séparation des coefficients des blocs transformés en au moins deux trains numériques, fonctionnant en parallèle, chacune desdites chaînes étant associée à une desdites composantes. 13 Dispositif de réception d'images numériques transmises selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 10, notamment du type récepteur pour mobiles ou récepteur de petite taille, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de reconstruction d'images de qualité standard, à l'aide des informations transmises par ledit premier train numérique (bl) seulement. 14 Dispositif de réception d'images numériques transmises selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 10, notamment du type récepteur fixe, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de reconstruction d'images de haute qualité, à l'aide des informations transmises par ledit premier train numérique (bl) et au moins un train numérique (b 2) complémentaire. Dispositif de stockage à au moins deux niveaux de qualité d'images numériques transmises selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'inscription sur un support de données d'images numériques sous au moins deux formats, correspondant au premier train numérique (bi) seul, et à l'association dudit premier train numérique (bl) avec au moins un desdits trains numériques (b 2) complémentaires, et des moyens de sélection de l'un desdits formats d'inscription.