Brevet FR2704666A1 — publié le 19941104

PROCEDE DE TRAITEMENT DE DONNEES NUMERIOUES D'IMAGE. La présente invention concerne un procédé de traitement de données d'image dans des magnétoscopes à usage domestique du type numérique utilisant des mémoires vidéo pour comprimer des données numériques d'image. Elle a plus particulièrement pour objet un procédé perfectionné pour brasser des données afin de permettre au magnétoscope d'effectuer à une mémoire de dimensions minimales des opérations de reproduction rapide, de dissimulation d'erreurs et autres. Les magnétoscopes du types ci-dessus qui enregistrent et reproduisent numériquement les données d'image offrent l'avantage d'assurer diverses fonctions que ne permettent pas des magnétoscopes analogiques courants. Cependant, puisque diverses fonctions sont requises, les magnétoscopes numériques doivent assumer le traitement d'un nombre croissant de données. En outre, pour permettre aux magnétoscopes numériques d'être compatibles avec les bandes magnétiques vidéo classiques pour magnétoscopes analogiques, il faut réduire la quantité de données et le compactage des données d'image doit donc être effectué, dans les magnétoscopes numériques, avant l'enregistrement. Au cours de l'enregistrement, les données d'image comprimées sur le support d'enregistrement tel que la bande magnétique vidéo et au cours de la reproduction de l'image à partir des données enregistrées, il apparaît davantage de données erronées que dans le cas des données non comprimées. Afin de compenser ce défaut, on sait dans la technique ajouter un code de correction aux données comprimées de façon à corriger l'erreur apparue. Le procédé typique de correction d'erreur comporte, par exemple, l'utilisation des deux codes de correction d'erreurs indiqués sur la Fig. 2. Ainsi, le procédé protège les données contre l'apparition d'une erreur aléatoire et d'un paquet d'erreurs produites pendant l'enregistrement ou la reproduction des données dans le système pour l'enregistrement des données d'image comprimées sur le support d'enregistrement et pour la reproduction de l'image à partir de celui-ci. Sur la Fig. 2, les codes de correction d'erreurs comprennent un code intérieur et un code extérieur qui sont ajoutés aux données d'image brutes. Par ailleurs, le code intérieur est une information supplémentaire pour détecter et corriger l'erreur aléatoire précitée, et le code extérieur sert pour le paquet d'erreurs. Une telle structure de données, dans laquelle les informations supplémentaires sont ajoutées aux données d'image, est appelée structure "à codes de produits". Au moment de la reproduction des données, elle peut donc corriger les erreurs apparues pendant l'enregistrement des données. Pour expliquer le procédé classique de traitement des données numériques d'image, on se référera à la Fig. 1 des dessins annexés sur laquelle la construction d'un système d'enregistrement des données numériques d'image est représentée sous la forme d'un schéma de principe (le système de reproduction correspondant est omis). A l'aide d'un convertisseur analogique-numérique (CAN) , les signaux analogiques d'image qui correspondent à une image d'une seule trame sont échantillonnés et convertis en données numériques configurées, par exemple, sous la forme d'une donnée numérique de 720 pixels x 480 lignes (cf. Fig. 3), et ils sont fournis à un compresseur 20 de données. Le compresseur 20 de données comprime les données d'image, généralement de dimensions 16 x 16 octets par rapport au bloc élémentaire de pixels constitué par exemple de 16 pixels x 16 lignes, comme représenté sur la Fig. 3, pour en faire des données comprimées de 32 octets. La construction du compresseur 20 de données est illustrée par le schéma de principe de la Fig. 4, pour expliquer l'opération de compression de données. Dans ce cas, le compresseur 20 de données comporte une mémoire 21 de trames, une unité de commande 22 et un processeur 23 d'algorithme de compression. La mémoire 21 de trames stocke des données numériques fournies par le CAN 10 pour l'image d'une seule trame. En outre, l'unité de commande 22 commande toutes les mesures nécessaires pour l'opération de compression et le processeur 23 d'algorithme de compression lit séquentiellement les données du bloc élémentaire de la mémoire 21 de trames, qui correspond au bloc élémentaire de pixels (16 pixels x 16 lignes), sous l'action de ladite unité de commande 22. Par ailleurs, le processeur 23 comprime chaque donnée du bloc en données de 32 octets, conformément à l'algorithme de compression requis. La donnée comprimée de 32 octets du bloc est appliquée séquentiellement à une première mémoire vidéo 30 pour y être stockée de façon que la donnée de 32 octets soit disposée transversalement et constitue une colonne de 45 blocs élémentaires, comme représenté sur la Fig. 5. Par conséquent, la capacité de stockage de la mémoire 30 doit être au moins supérieure à 32 octets x 45 x 30, car le numéro du bloc élémentaire de 16 x 16 pixels correspondant à une trame est 1350 (= 30 x 45). Si la donnée de 32 octets x 45 (cf. Fig. 5) est comptée comme un seul bloc, il y aura 30 blocs dans la première mémoire vidéo 30. Ainsi, une donnée d'une seule trame est constituée par 30 blocs de données. Les données stockées dans la première mémoire 30 sont extraites longitudinalement à raison de 45 octets et sont appliquées à un premier codeur 40 afin d'ajouter le code extérieur. Le premier codeur 40 ajoute une information supplémentaire pour 4 octets (c'est-à-dire un code extérieur) d'une colonne à la donnée de 45 octets extraite de la mémoire 30, comme représenté sur la Fig. 6, et la donnée complétée par le code de correction d'erreur est appliquée à une seconde mémoire vidéo 50. Dans le système de magnétoscope numérique décrit ci- dessus, le brassage de données est généralement utilisé afin d'effectuer des opérations telles que la reproduction rapide, la dissimulation d'erreurs et autres afin d'empêcher la qualité de l'image de se dégrader du fait de la survenance de l'erreur. Ici, le brassage des données correspond à un type d'enregistrement des données numériques d'image selon un procédé requis utilisant un algorithme de reproduction rapide ou un algorithme de dissimulation d'erreurs pour améliorer la qualité de l'image, sans utiliser l'enregistrement séquentiel des données. La seconde mémoire vidéo 50 sert à effectuer le brassage précité, et cette mémoire 50 comporte un bloc de données constitué en stockant longitudinalement 32 fois la donnée de 49 octets qui contient l'information supplémentaire de 4 octets (cf. Fig. 6). En outre, la donnée de 49 octets issue du premier codeur 40 est stockée de la même manière d'une façon répétée dans la mémoire 50 jusqu'à ce que le nombre de blocs de 49 octets x 32 atteigne trente (30) blocs. Sur la Fig. 7 est représenté l'état de la donnée pour la trame unique mémorisée dans la seconde mémoire 50 conformément au processus décrit plus haut. Ainsi, les données stockées de la seconde mémoire 50 sont extraites dans l'ordre lEBl, 2EB1, 3EB1,..., 30EB1, lEB2, 2EB2,..., 30EB2, 1EB3,..., 30EB45, 1P1, 2P1, 2P2, P1, 1P2,..., 30P4 et sont appliquées à un second codeur 60. Le second codeur 60 ajoute le code intérieur de 4 octets (c'est-à-dire les informations supplémentaires intérieures), en tant qu'un des codes de correction d'erreurs, à chaque donnée de 32 octets fournie par la seconde mémoire 50, comme représenté sur la Fig. 8. La donnée d'une seule trame traitée par le second codeur 60 est constituée par un total de 30 blocs de codes de produits, comme représenté sur la Fig. 9, et ces blocs de données sont enregistrées sur la bande vidéo 70 à 6 pistes, avec le format d'enregistrement prédéterminé représenté sur la Fig. 10. Comme décrit plus haut, puisque le système classique de traitement de données effectue séparément la compression de données et le brassage de données à l'aide de dispositifs de mémoires séparés, il faut, pour le brassage de données, que la seconde mémoire vidéo 50 ait une capacité de stockage supérieure à 36 x 49 x 30 octets, ce qui pose le problème du coût élevé de la constitution de la mémoire de grande capacité, par exemple à l'aide de mémoires vives. La présente invention vise à supprimer ce problème et d'autres et à réaliser un procédé de traitement de données d'image dans des magnétoscopes numériques dans lequel la capacité requise de la mémoire puisse être considérablement réduite. Compte tenu de cet objectif, l'invention réside dans un procédé de traitement de données numériques d'image dans un magnétoscope, qui comporte le stockage séquentiel des données numériques d'image dans une première mémoire vidéo pour comprimer les données, les données numériques d'image stockées constituant le signal analogique d'image à une seule trame; la compression, dans une mesure prédéterminée, des données numériques d'image stockées dans la première mémoire, après l'extraction des données selon un procédé de brassage requis, et le stockage des données comprimées dans une seconde mémoire; l'extraction de la quantité minimale de données nécessaires pour corriger l'erreur des données de la seconde mémoire et l'application d'un premier code supplémentaire de correction d'erreur à stocker dans une troisième mémoire; l'application d'un second code supplé- mentaire de correction d'erreur aux données avec le premier code de correction d'erreur extraites de la troisième mémoire, et l'enregistrement des données sur un support d'enregistrement; et l'application répétée du premier et du second codes supplémentaires de correction d'erreur aux données d'une seule trame stockées dans la seconde mémoire et l'enregistrement des données sur le support. D'autres objectifs et avantages, ainsi qu'une compréhension plus complète de la présente invention, apparaîtront dans la description ci-après d'un exemple de forme de réalisation et sur les dessins annexés dans lesquels: La Fig. 1 est un schéma de principe représentant la construction d'un système selon la technique antérieure pour comprimer les données d'image et brasser les données dans les magnétoscopes numériques; la Fig. 2 est un schéma représentant le bloc de codes de produits servant à la correction d'erreur; la Fig. 3 est un schéma représentant l'agencement des données numériques échantillonnées correspondant à une image d'une seule trame; la Fig. 4 est un schéma de principe du compresseur 20 de données représenté sur la Fig. 1; la Fig. 5 est un schéma représentant la configuration de données d'une donnée comprimée de 16 x 720 pixels, constituée par 45 blocs élémentaires (16 x 16); la Fig. 6 représente un format de données dans lequel le code extérieur de correction d'erreur de 4 octets est ajouté aux données de la Fig. 5 en colonne; la Fig. 7 est un schéma représentant le processus de stockage des données comprimées dans la mémoire vidéo 50 pour le brassage des données; la Fig. 8 représente un format de données dans lequel le code intérieur de correction d'erreur de 4 octets est ajouté aux données stockées transversalement dans la mémoire vidéo 50; la Fig. 9 est un schéma représentant les blocs de codes de produits correspondant à une donnée d'image d'une seule trame; la Fig. 10 est un schéma représentant le processus d'enregistrement des données comprimées sur la bande vidéo selon le procédé classique; la Fig. 11 est un schéma de principe représentant un nouvel agencement pour le compresseur de données selon la présente invention; la Fig. 12 est un schéma représentant le processus de stockage des données comprimées dans la mémoire vidéo 50 selon la présente invention; et la Fig. 13 est un schéma représentant le processus d'enregistrement des données comprimées sur la bande vidéo selon la présente invention. La présente invention est relative à un procédé de traitement de données d'image dans les magnétoscopes numériques utilisation la compression de données et l'application de codes supplémentaires de correction d'erreurs pour enregistrer et reproduire les données d'image à l'aide de la bande vidéo afin d'effectuer des opérations de reproduction rapide, de dissimulation d'erreurs et autres avec une mémoire d'une capacité minimale. La configuration du système pour enregistrer les données d'image comprimées et pour reproduire l'image à partir de celles-ci pour mettre en oeuvre la présente invention est la même que la construction classique (cf. Fig. 1), sauf que le compresseur 20 de données et que la seconde mémoire 50 a une capacité de stockage réduite, plus de dix fois plus petite que la mémoire classique. L'agencement du compresseur 20 de données selon la présente invention est représenté sur la Fig. 11, sur laquelle une seconde unité de commande 22' est ajoutée entre la mémoire 21 de trames et la première unité de commande 22 qui sont du type classique. La seconde unité de commande 22' permet au compresseur de données d'effectuer le brassage de données. Ainsi, la seconde unité de commande 22' commande les opérations de lecture et d'extraction de la mémoire de façon que le brassage de données pour améliorer la qualité de l'image puisse être effectué à l'aide de la mémoire 21 de trames utilisée dans la technique antérieure pour la compression des données d'image. La manière dont le procédé de traitement de données selon la présente invention est mis en oeuvre, qui permet de réduire considérablement les dimensions de la seconde mémoire 50, va maintenant être décrite. Comme dans le système selon la technique antérieure, la donnée analogique d'image est convertie en donnée numérique à l'aide du convertisseur analogique-numérique 10, et la donnée numérique est appliquée au compresseur 20 de données. Par ailleurs, la donnée pour la trame unique fournie par le CAN 10 est stockée dans la mémoire 21 de trames selon le format représenté sur la Fig. 3. En outre, les données stockées dans la mémoire 21 de trames sont extraites dans l'ordre du sens longitudinal, à savoir lEB1, 2EB1, 3EB1,.. ., 30EB1, 1EB2, 2EB2,..., 29EB45; 30EB45 pour être appliquées au processeur 23 d'algorithme de compression, sous l'action de la seconde unité de commande 22'. Le processeur 23 d'algorithme de compression comprime la donnée (par exemple lEB1 sur la Fig. 3) du bloc élémentaire lu pour constituer la donnée de 32 octets conformément à l'instruction de la première unité de commande 22, et il stocke séquentiellement chaque donnée comprimée dans la première mémoire vidéo 30. En référence à la Fig. 12, on décrira le format de stockage des données dans la mémoire 30, dans lequel la partie de chaque bloc de données, sauf les informations supplémentaires (1P1, 1P2,..., 30P3, 30P4), a le même format que dans la technique antérieure. La donnée stockée dans la première mémoire 30 qui comporte 30 blocs de donnée est extraite longitudinalement du premier bloc, par le premier codeur 40, par 45 octets de donnée (bloc élémentaire), et l'information supplémentaire de 4 octets (c'est-à-dire le code extérieur) est appliquée à la donnée. La donnée comportant le code extérieur est stockée dans la seconde mémoire 50. De la sorte, les dimensions de la seconde mémoire 50 peuvent être réduites au point de réaliser le bloc de donnée de 49 x 32 octets qui est nécessaire pour former la structure à codes de produits les plus petits. Les données de 49 x 32 octets stockées dans la seconde mémoire 50 sont extraites séquentiellement et longitudinalement par 32 octets par le second codeur 60, et l'information supplémentaire de 4 octets (c'est-à-dire le code extérieur) est ajoutée pour former le bloc de codes de produits. Comme le processus décrit ci-dessus est appliqué d'une manière répétée au reste des 2ème à 30ème blocs stockés dans la première mémoire 30, le traitement de données pour l'image à une seule trame est terminé. Chaque bloc de donnée fourni par le second codeur 60 est enregistré sur la bande vidéo ayant le format d'enregistrement représenté en détail sur la Fig. 13. En comparant le format d'enregistrement de la Fig. 13 ave celui de la Fig. 10 selon la technique antérieure, le traitement de données selon l'invention réalise le même format d'enregistrement, dans lequel la donnée pour une seule trame est enregistrée sur la bande sur les six pistes séparées. Ainsi qu'il apparaît dans la description ci-dessus, comme le brassage de données est réalisé au moment de la compression de données, la présente invention réalise la mémoire de dimensions réduites pour le codage intérieur, de façon qu'une quantité minimale de données constituant le code de produit y soient stockées. Selon la présente invention, la capacité de la mémoire peut être réduite d'un facteur de l'ordre de trente, ce qui permet de réduire le coût. Revendication: 1. Procédé de traitement de données numériques d'image dans des magnétoscopes, comprenant: le stockage séquentiel des données numériques d'image dans une première mémoire vidéo (21) pour comprimer les données, les données numériques d'image stockées constituant un signal analogique d'image à une seule trame; la compression, dans une mesure prédéterminée, des données numériques d'image stockées dans la première mémoire (21), après l'extraction des données selon un procédé de brassage requis, et le stockage des données comprimées dans une seconde mémoire (30); l'extraction de la quantité minimale de données nécessaires pour corriger l'erreur des données de la seconde mémoire (30) et l'application d'un premier code supplémentaire de correction d'erreur à stocker dans une troisième mémoire (50); l'application d'un second code supplémentaire de correction d'erreur aux données avec le premier code de correction d'erreur extraites de la troisième mémoire (50), et l'enregistrement des données sur un support d'enregistrement; et l'application répétée du premier et du second codes supplémentaires de correction d'erreur aux données d'une seule trame stockées dans la seconde mémoire (30) et l'enregistrement des données sur le support.