Brevet FR2649848A1 — publié le 19910118

"Dispositif pour transmettre des images de télévision en opérant.sur des blocs de celles-ci". Description La présente invention concerne un dispositif pour transmettre des images de télévision en opérant des blocs de celles-ci, dispositif formé d'une partie émission comportant un accès pour recevoir des images de'télévision à transmettre, un organe de mise en blocs pour déterminer des blocs de celle-ci selon une disposition en grille, et un organe de traitement pour opérer sur les blocs dudit organe de mise en blocs et dlau moins une partie réception comportant un organe de traitement inverse pour traiter les blocs transmis, un organe de rétablissement pour rétablir à partir des blocs une image et un organe de filtrage pour fournir sur des accès des informations à visualiser.. En opérant sur des blocs d'images on peut obtenir une réduction du débit vidéo numérique ce qui fait que l'on peut transiter à travers divers milieux de transmission, par exemple des canaux hertziens radioelectriques ou guides d'onde de différentes sortes et même des bandes magnétiques de magné otoscope, etc... Cependant, cette technique de traitement des blocs apporte essentiellement deux types de défauts qui apparaissent sur l'image restituée - un bruit de "grillage" qui révèle la structure de blocs uti lisée et est particulièrement visible dans les zones unifor mes de l'image, - un grouillement au voisinage des contours dans les zones comportant beaucoup de détails. Dans l'article : "Nonlinear Space-Variant Postprocessing of Block Coded Images" de Baskar Ramamurth et Allen Gersho, paru dans IEEE TRANSACTIONS ON ACOUSTICS, SPEECH, AND SIGNAL PROCESSING, VOL.ASSP-34, No.5, OCTOBRE 1986, on a proposé un filtrage spatial non linéaire e-t non stationnaire pour réduire ce bruit de grillage. Ce filtrage consistant à utiliser un filtre bidimensionnel dans les zcnes quasi-uniformes de l'image et un filtre unidimensionnel aligné parallèlement au contour dans les zones détaillées n'apporte une amélioration que pour des cas limités. Ces cas imposent un codage sur des blocs de faibles dimensions et un débit vidéo pas trop restreint. La présente invention propose un dispositif du genre mentionné dans le préambule, qui permet de réduire dans de fortes proportions le bruit de grillage sans être soumis aux exigences suggérées dans l'article précité. Pour cela, un tel dispositif est remarquable en ce que l organe de mise en blocs comporte un organe de décalage pour décaler, pour au moins chaque image, la disposition en grille. Ainsi, grâce à cette mesure proposée par l'lnven- tion, le filtrage peut etre effectué d'une manière particulièrement efficace au niveau de la partie réception, tout en ayant une structure simple. La description suivante, accompagnée des dessins ci-annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente la partie émission d'un dispositif conforme à l'invention. La figure 2 représente une disposition en grille de blocs. La figure 3 représente la partie réception d'un dispositif conforme à l'invention. La figure 4 montre une disposition en grille décalée. La figure 5 montre comment les pixels de décalage sont évalués. La figure 6 montre une première réalisation de l'organe de filtrage. La figure 7 montre une deuxième réalisation de l'organe de filtrage. La figure 8 montre plus en détail un organe de détermination mouvements. La figure 9 montre une troisième réalisation de l'organe de filtrage. La figure 10 montre une quatrième réalisation de l'organe de filtrage. A la figure 1, on a représenté schématiquement une caméra de télévision 1 qui fournit des informations d'image. Ces informations se présentent point par point et ligne par ligne à l'accès 2. L'organe de mise en blocs 5 va grouper en blocs de points ces informations, comme cela est représenté à la figure 2. Sur cette figure 2, l'image 10 est décomposée en blocs BL1, BL2, .., BL48 ; cette répartition en 48 blocs est donnée à titre d'explication bien en pratique, un bien plus grand nombre de blocs doit être considéré. Chaque bloc comporte par exemple 8 x 8 points d'image (ou pixels) P1 ... P64. Pour obtenir cette répartition en blocs l'organe 5 comporte deux mémoires 12 et 15 travaillant en alternat, c'est-à-dire que, pendant que l'une est en écriture l'autre est en lecture. En écriture, les informations sont inscrites dans les mémoires au fur et à mesure qu'elles se présentent à l'accès 2, un compteur d'adressage 20 fournit les codes d'adresse pour les mémoires 12 et 15 via un circuit aiguilleur 22. En lecture,. les informations sont prélevées dans les mémoires en fonction du bloc.Par exemple pour le bloc BL1 tous les pixels de ce bloc seront transmis à l'organe de traitement 30, puis tous les pixels du bloc BL2 et ainsi de suite. L'adressage des mémoires est effectué par un organe d'adressage de lecture 32 via un circuit aiguilleur 35 par lequel transitent aussi les données provenant des mémoires 12 et 15. L'organe de traitement 30 peut comporter d'une fa çon typique et schématique un transformateur orthogonal en cosinus 40, un circuit de quantification 42, un codeur à mots statistique 44 du genre codeur d'Huffman et une mémoire tampon d'émission 46. L'information ainsi traitée est transmise à un accès de sortie 50 sur lequel est considéré le moyen de transmission , soit une liaison hertzienne, soit une liaison guidée par coaxial ou fibre optique, soit même un milieu magnétique, une cassette vidéo. A la figure 3, on a représenté une partie réception convenant pour la partie émission de la figure 1. Cette partie comporte un accès d'entrée 60 sur lequel débouche le moyen de transmission. L'information reçue à cet accès est traitée par l'organe de traitement inverse 65 qui comporte en correspondance avec l'organe de traitement 30, une mémoire tampon de réception 67, un décodeur de mots statistiques 69, un circuit à seuils 71 qui effectue l'opération inverse du circuit 42 et un transformateur inverse 73 Les blocs traités par cet organe 30 sont appliqués à l'organe de rétablissement 75 qui est formé, tout comme l'organe de mise en blocs 5, à partir de deux mémoires 78 et 80 Un circuit aiguilleur 82 est utilisé pour l'écriture tour à tour de ces mémoires 78 et 80 et un autre circuit aiguilleur 84 est utilisé pour leur lecture tour à tour aussi. Un organe d'adressage d'écriture 86 adresse les pixels de chaque bloc en des emplacements tels qu'un simple compteur 88 puisse être utilisé pour leur lecture. Un organe de filtrage 90 effectue les filtrages, qui seront explicités par la suite1 de sorte qu'une image restituée puisse être visualisée dans de bonnes conditions sur l'organe de visualisation 95. Selon l'invention, l'organe de mise en blocs 5 -(figure 1), comporte un organe de décalage 100 coopérant avec un additionneur 102 pour décaler, pour au moins chaque image, la disposition en grille L'information de décalage élaborée par l'organe 100 doit évidemment être transmise dans la ou les parties réception. Pour cela, on utilise un multiplexeur 110 qui multiple xe, notamment, les informations de l'organe 30 et l'information de décalage à l'accès 50. D'une manière similaire, à l'accès 60, on utilise un démultiplexeur 115 qui fournit à une de ses sorties l'information pour l'organe de traitement inverse 65 et à une autre l'information de décalage pour l'organe d'adressage d'écriture 86 pour que l'inscription puisse s'effectuer d'une manière convenable. A la figure 4, on a représenté par un pointillé 160 la trace de l'image originelle 10 et par.165 une disposition en grille décalée de ax et ay. Ce décalalge peut varier, par exemple dans le cas décrit OsAxs8 o c'est-à-dire un décalage maximum de l'ordre d'un bloc. Différentes sortes de décalage peuvent être envisagées. Soit un décalage pseudo-aléatoire selon lequel pour chaque décalage, un Ex est tiré au sort entre O et 8 et #y est tiré au sort d'une manière indépendante entre ces mêmes va-. leurs, soit un décalage déterministe où ax et ,sy s incrémen- tent ou se décrémentent d'une unité à chaque fois. Le décalage doit se produire à chaque image. Par suite du décalage, les blocs marginaux n'ont pas un nombre de points suffisant. A la figure 5, on a représenté pour un bloc marginal, par des ronds les pixels manquants IM1 à IM8, IM9, IMîO, IM11 et IM12 et par des croix les pixels présents sur l'image IP1, ..., IP5, IP6, IP7 et IP8. La luminance des points L( ) est choisie L(IM3) = L(IP7) L(IM8) = L(IP12) et L(IM9) = LtIP3) L(IMîO) = L(IP2) L(IMlî) = L(IP9) L(IM12) = L(IP8) L(IM1) = L(IM5) ou L(IM11) L(IM2) = L(IM4) ou L(IM12) Les valeurs sont choisies. Pour effectuer cela, il est possible de programmer l'organe de décalage 100. Par cette méthode, on évite ainsi de forts gradients de luminance très préjudiciables au traitement par blocs. A la figure 6, on a représenté une première réalisation de l'organe de filtrage 90. Celui-ci a une structure de filtre transversal. Il se compose d'un élément de retard 200 amenant un retard égal à la durée d'une image, de deux multiplieurs 202 et 203, le premier pour multiplier par "a" les informations à l'entrée de l'élément 200 recevant l'information à filtrer et le deuxième pour multiplier par " les informations à sa sortie, un additionneur 205 fournit l'information filtrée en additionnant les résultats des multiplieurs 202 et 203. Les paramètres t a n et "I-a" sont élaborés par un organe de détermination de mouvement 210. A la figure 7, on a représenté une deuxième réalisation de l'organe de filtrage 90. Celui-ci a la structure d'un filtre récursif. Il se compose d'un élément de retard 300 amenant un retard égal à la durée d'une image dont l'entrée reçoit l'information filtrée, de deux multiplieurs 302 et 303, le premier pour multiplier par H les informations à filtrer et le deuxième pour multiplier par "1-a" les informations à la sortie de l'organe 300. Un additionneur 305 fournit llinforma- tion filtrée en additionnant les résultâtes des multiplieurs 302 et 303. Les paramètres "a" et " sont élaborés par un organe de détermination de mouvement 310. Les organes 210 et 310 sont représentés plus en détail à la figure 8. Un organe de mémorisation 400 contient tous les points d'une image précédente et un calculateur 410 effectue, pour chaque point (ou pour des zones de points), le calcul suivant où 2M+1 représente le nombre de points dans un voisinage con sidére autour du point et xi et yi la luminance des points de l'image courante et de l'image précédente. Le paramètre ss évalué on en tire, au moyen d'un transcodeur 420, la valeur a à appliquer. Plus il y a de mou vement, plus a tend vers "1" et si l'image est fixe a = 0,5. A partir des valeurs " " on élabore directement les valeurs "1-a". Pour des modes de réalisation bon marché, le transcodeur ne délivrera que ces deux valeurs de " ". A la figure 9, on a représenté un organe de filtrage 9C avec compensation de mouvement du type transversal. Pour cela, il est muni d'un estimateur de mouvement D 500 qui estime le mouvement entre l'image courante et l'image précédente emmaga sinéè dans un organe de mémorisation 510. Un organe d'interpolation 520 prédit l'image courante et l'on effectue une pondération de l'image prédite au moyen d'un multiplieur 525 qui multiplie par "1-a". On pondère aussi l'image courante au moyen d'un multiplieur 530 qui multiplie par "a". Un additionneur 535 fournit l'information filtrée en additionnant les résultats des multiplieurs 525 et 530. Un organe 540 pouvant coopérer avec l'organe 500 fournit les valeurs "a" et "1-a". A la figure 10 on a représenté un organe de filtrage de type récursif. Ici l'estimateur de mouvement 600 fournit une estimation du mouvement entre l'image courante et l'image mémorisée dans un organe de mémorisation 610 comparant l'image précédente à l'image filtrée. Un prédicteur 620 fournit une image prédite à partir de cette image précédente. Un premier multiplieur 625 multiplie par "1-a" l'image prédite, un deuxième multiplieur multiplie par "a" l'image courante. Un additionneur 635 fournit l'information filtrée en additionnant les résultats des multiplieurs 625 et 630. Un organe 640 fournit les paramètres "a" et "1-a". Il est évident que les organes de mémorisation et les éléments de retard peuvent être combinés. Revendications 1. Dispositif pour transmettre des images de télévision en opérant des blocs de celles-ci, dispositif formé d'une partie émission comportant un accès pour recevoir des images de télévision à transmettre, un organe de mise en blocs pour déterminer des blocs de celle-ci selon une disposition en grille, et un organe de traitement pour opérer sur les blocs dudit organe de mise en blocs et d'au moins une partie réception comportant un organe de traitement pour traiter les blocs transmis, un organe de rétablissement pour rétablir à partir des blocs une image et un organe de filtrage pour fournir sur des accès de sortie des informations à visualiser, caractérisé en ce que l'organe de mise en blocs comporte un organe de décalage pour décaler, pour au moins chaque image, la disposition en grille. 2. Dispositif pour transmettre des images de télévision selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de filtrage de la partie réception est un filtre transversal opérant avec des coefficients fixés en fonction du mouvement entre images. 3. Dispositif pour transmettre des images de télévision selon les revendications 1 à 2, caractérisé en ce que l'organe de filtrage de la partie réception est un filtre de type récursif opérant avec des coefficients fixés en fonction du mouvement entre images. 4. Dispositif pour transmettre des images de télévision selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de filtrage de la partie réception comporte une partie interpolation pour fournir une image prédite, prédiction de l'image courante. 5. Dispositif pour transmettre des images de télévision selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens de filtrage transversal pour filtrer l'image prédite et l'image courante. 6. Dispositif pour transmettre des images de télévision selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens de filtrage récursif pour filtrer l'image prédite et l'image courante.