Brevet FR2738441A1 — publié le 19970307

DISPOSITIF ET PROCEDE DE CODAGE DE SIGNAL D'IMAGE La présente invention concerne un dispositif de codage de signal d'image destiné à comprimer et à enregis- trer un signal d'image numérique dans un dispositif d'enre- gistrement numérique sur bande vidéo (appelé par la suite magnétoscope numérique) et un procédé associé, et, de ma- nière plus particulière, un dispositif de quantification et un procédé associé capable d'effectuer un codage compres- sif, dans lequel les signaux d'entrée subissent un codage compressif en unité prédéterminée par l'allocation d'une quantité de codage prédéterminée aux signaux d'entrée. Le développement des magnétoscopes numériques re- pose sur l'augmentation de la densité d'enregistrement d'une bande vidéo, sur l'amélioration d'un procédé de com- pression numérique, et sur le développement de la technolo- gie des circuits numériques. A l'heure actuelle, les magné- toscopes numériques possèdent de nombreux avantages, dont le maintien de la qualité de l'image qui n'est pas détério- rée malgré des reproductions répétées. Par conséquent, l'évolution des magnétoscopes analogiques vers des magnéto- scopes numériques est inévitable. Compte tenu du fait qu'une norme internationale relative aux magnétoscopes numériques établissant une image vidéo standard a été déterminée, le besoin de magnétoscopes numériques va aller en augmentant et le domaine d-'applica- tion va s'élargir dans le futur. A l'heure actuelle, la plupart des spécifications concernant les magnétoscopes nu- 2 2738441 mériques ont déjà été fixées après accord et il ne subsiste qu'un nombre extrêmement limité de pièces susceptibles de pouvoir être modifiées librement par le fabricant, et de telles pièces déterminent l'efficacité d'un magnétoscope numérique. La présente invention fournit un procédé de pro- duction de largeur de quantification et un appareil asso- cié, qui jouent un rôle important vis-à-vis de l'efficacité d'un tel dispositif, en particulier vis-à-vis de la qualité de l'image. Du fait qu'un signal d'image numérique doit être enregistré dans une trame unitaire sur un nombre pré- déterminé de pistes vidéo d'une bande vidéo, un procédé de codage VL (longueur variable) peut créer un problème du fait de sa sortie irrégulière pendant l'enregistrement com- pressif du signal d'image. c'est-à-dire que le signal d'image émis en sortie, après avoir été comprimé, peut avoir une longueur plus petite ou plus grande qu'une lon- gueur cible fixée. Dans un tel cas, la qualité de l'image décomprimée est détériorée ou diminuée. Par conséquent, un procédé pour délivrer en sortie un signal d'image dont la longueur de code est voisine de la longueur cible fixée en utilisant de manière aussi efficace que possible une zone allouée est essentiel dans le cas du codage compressif d'un signal d'image de magnétoscope numérique dans un magnéto- scope numérique. De plus, une recherche rapide, étant une fonction additionnelle du magnétoscope numérique, lui est essen- tielle et constitue par ailleurs le problème le plus diffi- cile à résoudre. Dans un magnétoscope analogique, la re- cherche rapide est effectuée en décomprimant et en affi- chant tel quel ce qui est lu, sans utiliser de procédé par- ticulier. Du fait qu'un magnétoscope numérique, cependant, utilise un codage VL, aucun signal ne peut être décomprimé si la totalité des signaux n'a pas été lue. Par conséquent, 3 2738441 pour une telle recherche rapide, la longueur de code com- primée doit être fixée en adoptant un bloc unitaire indé- pendant aussi petit que possible. Par conséquent, le codage VL est effectué dans un segment unitaire qui est constitué par un nombre prédéterminé de macro-blocs, et la longueur de code de celui-ci est fixée de manière imposée. Ici, un macro-bloc est constitué par cinq blocs DCT, définis ci- après, ayant chacun une taille de 8 x 8, composé de quatre composantes de luminance et de deux composantes de diffé- rence de couleur. L'efficacité de la recherche rapide peut être améliorée en réduisant l'unité de codage indépendante d'une trame en une unité plus petite. Par comparaison avec l'agencement des données de signal dans une trame unitaire, l'agencement de celles-ci dans un segment unitaire peut être efficace pour une recherche rapide, mais celui-ci ris- que d'engendrer une détérioration relative de la qualité de l'image compte tenu de la compression. Lorsqu'une longueur de codage indépendante, pour le codage compressif, est fixée en segments unitaires, l'étape la plus importante, influant sur l'efficacité, est une étape de quantification. Une étape de compression peut être largement divisée en une étape de codage VL et en une étape de quantification. Dans l'étape de codage VL, un si- gnal ayant subi une étape de codage RL (codage de longueur d'exploitation) est simplement codé par une table de codes VL et, par conséquent, la possibilité qu'apparaissent des erreurs est inexistante. Par conséquent, pour atteindre une longueur de code fixée, une quantification adéquate est im- portante, voire essentielle. Malgré l'augmentation de la densité d'enregistre- ment d'un magnétoscope numérique, du fait que la quantité de données des signaux vidéo numériques, en particulier la quantité de données d'un film durant plus de deux-heures, est trop importante pour que les données soient converties numériquement telles quelles et pour que les signaux vidéo convertis numériquement soient enregistrés sur une bande vidéo, une compression plus efficace est essentielle. De plus, la compression doit permettre une recherche rapide qui constitue en même temps l'une des fonctions de base d'un magnétoscope numérique. Un but de la présente invention consiste à four- nir un sélecteur de taille d'étage de quantification afin d'effectuer une quantification efficace pendant un codage compressif. Un autre but de la présente invention consiste à fournir un procédé de sélection de taille d'étage de quan- tification afin d'effectuer une quantification efficace. Pour aboutir au premier but, on fournit un dispo- sitif de codage de signal d'image utilisant une unité de sélection de taille d'étage de quantification qui est cons- tituée par une unité de quantification multi-étagée desti- née à effectuer une quantification sur les petits blocs dé- livrés en sortie par l'unité de codage par transformation orthogonale conformément à plusieurs tailles parmi les tailles d'étage de quantification prédéterminées; une uni- té de codage RL multi-étagée destinée à effectuer un codage RL sur les coefficients délivrés en sortie par ledit quan- tificateur multi-étagé; une unité de codage VL mul- ti-étagée destinée à effectuer un codage VL sur les coeffi- cients délivrés en sortie par ladite unité de codage RL multi-étagée; une unité d'accumulation multi-étagée desti- née à accumuler la longueur de code délivrée en sortie par ladite unité de codage VL dans des petits blocs unitaires, et à accumuler des petits blocs de référence prédéterminés dans de grands blocs unitaires; une unité de normalisation destinée à effectuer une normalisation en utilisant ladite longueur de code accumulée dans des petits blocs unitaires et ladite longueur de code accumulée dans des grands blocs 2738441 unitaires de référence, et à allouer une nouvelle longueur de code cible à chaque petit bloc; et une unité de sélec- tion de taille d'étage de quantification destinée à sélec- tionner une taille d'étage de quantification, capable de délivrer en sortie la valeur la plus proche de ladite lon- gueur de code cible de ladite unité de normalisation parmi plusieurs tailles d'étage de quantification données respec- tivement aux petits blocs délivrés en sortie par ladite unité d'accumulation multi-étagée. Pour aboutir au second but, on fournit un procédé de codage compressif de signal d'image utilisant un procédé de sélection de taille d'étage de quantification consistant à effectuer une quantification multi-étagée sur lesdits pe- tits blocs conformément à plusieurs tailles fixées parmi les tailles d'étage de quantification fixées; à effectuer un codage RL sur les coefficients obtenus à partir de la- dite étape de quantification multi-étagée; à effectuer un codage VL sur les codes obtenus à partir de ladite étape de codage RL multi-étagée; à effectuer une accumulation mul- ti-étagée en accumulant l'ensemble de transformation ortho- gonale constitué des longueurs de code obtenues à partir de ladite étape de codage VL multi-étagée dans des petits blocs unitaires, respectivement, et à accumuler lesdits pe- tits blocs de référence dans des grands blocs unitaires de référence; à effectuer une normalisation conformément à ladite longueur de code accumulée dans un grand bloc uni- taire de référence et lesdites longueurs de code accumulées dans un petit bloc unitaire, et en allouant ensuite une nouvelle longueur de code disponible à chaque petit bloc, ladite nouvelle longueur de code disponible étant obtenue en multipliant la longueur de code dudit petit bloc de ré- férence par une longueur de code fixée disponible corres- pondant à un grand bloc et ensuite en divisant le-résultat par la longueur de code dudit grand bloc de référence; et 6 2738441 en sélectionnant une taille d'étage de quantification capa- ble de fournir en sortie la valeur la plus proche de ladite nouvelle longueur de code disponible obtenue en sortie de ladite étape de normalisation parmi lesdites plusieurs tailles d'étage de quantification données à chaque petit bloc pendant ladite étape d'accumulation multi-étagée. Les buts et les avantages de la présente inven- tion, mentionnés ci-dessus, apparaîtront plus clairement à la lecture détaillée d'un mode préféré de réalisation de celle-ci, faite en référence aux dessins annexés sur les- quels: - la figure 1 est un schéma fonctionnel représen- tant la constitution d'un codeur compressif de signal d'image selon un mode de réalisation de la présente inven- tion, - la figure 2 est un schéma fonctionnel représen- tant la constitution de l'unité de regroupement en bloc re- présentée sur la figure 1, - la figure 3 est un schéma fonctionnel représen- tant un mode de réalisation de l'unité de sélection de taille d'étage de quantification représentée sur la figure 1, - la figure 4 est un schéma fonctionnel représen- tant un autre mode de réalisation de l'unité de sélection de taille d'étage de quantification représentée sur la fi- gure 1, - la figure 5A est un schéma fonctionnel repré- sentant un mode de réalisation de l'unité de quantification représentée sur la figure 1, - la figure 5B est un schéma fonctionnel repré- sentant un autre mode de réalisation de l'unité de quanti- fication représentée sur la figure 1, 7 2738441 - la figure 6 est un ordinogramme représentant le fonctionnement du mode de réalisation représenté sur la fi- gure 3, - la figure 7 est un ordinogramme représentant le fonctionnement du mode de réalisation représenté sur la fi- gure 4, et - la figure 8 est un ordinogramme représentant le déroulement des étapes de sélection de taille d'étage de quantification représentées sur les figures 6 et 7, respec- tivement. Comme représenté sur la figure 1, le dispositif de codage compressif d'un signal d'image est constitué par une unité de regroupement en bloc 102 destinée à former des blocs à partir des signaux d'image, un codeur à transforma- tion orthogonale 104 destiné à effectuer un codage par transformation orthogonale en un bloc unitaire de transfor- mation orthogonale, une unité de sélection de taille d'étage de quantification 106 destinée à sélectionner une taille d'étage de quantification, un tampon 116 destiné à retarder les coefficients transformés orthogonalement pen- dant l'étape de sélection de la taille d'étage de quantifi- cation, une unité de quantification 108 destinée à effec- tuer une quantification conformément à la taille d'étage de quantification sélectionnée, une unité de codage RL 110 destinée à effectuer un codage RL, une unité de codage VL 112 destinée à effectuer un codage VL sur le code RL, et une unité d'alignement de données 114 destinée à réaligner les signaux délivrés en sortie par l'unité de codage VL 112 afin de les enregistrer dans un format fixé. En se reportant à la figure 2, représentant la constitution de l'unité de regroupement en bloc 102 repré- sentée sur la figure 1, l'unité de regroupement en bloc comporte une unité de regroupement en petit bloc 210 et une unité de regroupement en grand bloc 212. 8 2738441 En se reportant à la figure 3, représentant un mode de réalisation de l'unité de sélection de taille d'étage de quantification 106 de la figure 1, l'unité de sélection de taille d'étage de quantification 106 est cons- tituée par un quantificateur multi-étagé 302 qui reçoit la sortie de l'unité de codage par transformation orthogonale 104, un codeur RL multi-étagé 304, un accumulateur mul- ti-étagé 306, un dispositif de normalisation 308, un sélec- teur de taille d'étage de quantification 310 connecté à l'unité de quantification 108 (voir figure 1). En se reportant à la figure 4 représentant un au- tre mode de réalisation de l'unité de sélection de taille d'étage de quantification 106 de la figure 1, celle-ci est constituée par un quantificateur multi-étagé 402 qui reçoit la sortie de l'unité de codage par transformation orthogo- nale 104, un codeur RL multi-étagé 404, un codeur VL mul- ti-étagé 406, un accumulateur multi-étagé 408, un disposi- tif de normalisation 410, et un sélecteur de taille d'étage de quantification 412 connecté à l'unité de quantification 108 (voir figure 1). En se reportant à la figure 5A représentant un mode de réalisation de l'unité de quantification 108 de la figure 1, l'unité de quantification 108 est constituée par une unité de décalage binaire 510 destinée à appliquer un décalage binaire au signal d'entrée, et une unité de com- mande 520 destinée à commander le circuit de décalage bi- naire 510. En se reportant à la figure 5B, on a représenté un autre mode de réalisation de l'unité de quantification 108 de la figure 1, dans lequel l'unité de quantification est constituée par une table de quantification 530, et une unité de commande 520 destinée à commander la table de quantification 530. En se reportant à la figure 6, un ordinogramme représentant le fonctionnement du sélecteur de taille d'étage de quantification 106 selon un mode de réalisation de la présente invention représenté sur la figure 3, com- porte des traitements de quantification multi-étagés 602, 610 et 620, des traitements de codage RL multi-étagés 604, 612 et 622, des traitements d'accumulation multi-étagés en petits blocs unitaires 606, 614 et 624, un traitement d'ac- cumulation en grands blocs unitaires 616, un traitement de normalisation 618, et un traitement de sélection de taille d'étage de quantification 630. En se reportant à la figure 7, l'ordinogramme re- présentant le fonctionnement du sélecteur de taille d'étage de quantification 106 selon un autre mode de réalisation de la présente invention représenté sur la figure 4 comporte des traitements de quantification multi-étagés 702, 712 et 732, des traitements de codage RL multi-étagés 704, 714 et 734, des traitements de codage VL multi- étagés 706, 716 et 736, des traitements d'accumulation multi-étagés en petits blocs unitaires 708, 718 et 738, un traitement d'accumula- tion en grands blocs unitaires 720, un traitement de norma- lisation 722, et un traitement de sélection de taille d'étage de quantification 730. En se reportant à la figure 8, l'ordinogramme re- présentant les traitements de sélection de taille d'étage de quantification 630 et 730 représentés sur les figures 6 et 7 comporte des traitements d'extraction 802 et 804 pour extraire des informations relatives à la longueur de code et des informations relatives à la longueur de code cible dont les entrées sont les tailles d'étage de quantification respectives, un traitement de soustraction 800 pour effec- tuer une soustraction entre les informations relatives à la longueur de code et les informations relatives à-.la lon- gueur de code cible, un traitement d'estimation d'erreur de longueur de code 806, et un traitement d'estimation de taille d'étage de quantification 808. On va maintenant décrire les modes de réalisation de la présente invention, de manière plus détaillée, en ré- férence aux figures 1 à 8. La figure 1 est un schéma fonctionnel représen- tant un encodeur destiné à enregistrer un signal codé com- primé sur une zone fixée. La capacité mémoire d'un signal d'image d'entrée de 4:1:1 ou 4:2:0 est de l'ordre de cinq fois plus importante que celle d'un dispositif d'enregis- trement sur cassette vidéo à définition standard (appelée par la suite SD-VCR). Par conséquent, une compression et une décompression du signal sont nécessaires. Les techniques de compression d'image utilisées dans un magnétoscope doivent refléter la propriété d'une bande en tant que support d'enregistrement, et peuvent aus- si garantir une fonction de compilation, une fonction de surimpression, et une propagation d'erreur minimale. Du fait qu'une bande est un support à accès séquentiel, une trame doit être codée en adoptant une unité à la fois pe- tite et indépendante pour satisfaire aux fonctions mention- nées ci-dessus. Conformément à la présente proposition de normes, l'unité indépendante minimale pour un codage compressif est un segment. Un segment est constitué de cinq macro-blocs. Par la suite, un macro-bloc sera appelé petit bloc, et un segment sera appelé grand bloc. Un macro-bloc est constitué de six blocs DCT (transformation cosinus discret), qui possèdent chacun une taille de 8 x 8, constitués de quatre composantes de lumi- nance et de deux composantes de différence de couleur, et un segment est composé de cinq macro-blocs. Dans l'unité de regroupement en bloc 102- repré- sentée sur la figure 2, les signaux d'image numériques en- l 2738441 voyés en entrée sont d'abord regroupés en unités consti- tuées d'un bloc de transformation orthogonale qui est une unité de codage par transformation orthogonale et, ensuite, les blocs de transformation orthogonale sont regroupés en un petit bloc unitaire composé de plusieurs blocs de trans- formation orthogonale. Les petits blocs sont ensuite re- groupés dans un grand bloc unitaire composé de plusieurs petits blocs. Pour améliorer l'efficacité de la compres- sion, l'unité de regroupement en bloc 102 sépare de manière égale les signaux d'image numériques reçus en entrée sur une trame. Le bloc unitaire minimal est un bloc de transfor- mation orthogonale, dont un exemple typique est un bloc DCT (transfert cosinus discret). Une unité de regroupement en petit bloc 210 forme un petit bloc à partir de plusieurs blocs de transformation orthogonale, une unité de regroupe- ment en grand bloc 212 reçoit plusieurs petits blocs en provenance de l'unité de regroupement en petit bloc 210 et forme un grand bloc. L'agencement de l'unité de regroupe- ment en petit bloc 210 et de l'unité de regroupement en grand bloc 212, représenté sur la figure 2, peut être in- versé. L'unité de codage par transformation orthogonale 104 reçoit des signaux envoyés en entrée sous la forme d'unités capables d'être codées indépendamment et effectue une transformation orthogonale sur celles-ci. Un exemple typique de transformation orthogonale est la DCT. Les coefficients transformés orthogonalement sui- vent deux trajets. Un premier trajet se dirige vers l'unité de sélection de taille d'étage de quantification 106 au ni- veau de laquelle une taille d'étage de quantification est sélectionnée, et l'autre se dirige vers le tampon 116 pour retarder les coefficients transformés orthogonalement pen- 12 2738441 dant que la taille d'étage de quantification est sélection- née. Dans un procédé de codage compressif, le traite- ment de quantification est particulièrement important pour modifier des signaux d'entrée variables en données codées comprimées de taille régulière. Le traitement de codage RL et le traitement de codage VL suivants peuvent aussi ré- duire dans une certaine mesure la quantité de codes, sans erreur, mais la quantité est limitée et, par conséquent, le * taux de compression dépend largement du traitement de quan- tification. L'unité de quantification 108 effectue une quantification conformément à la taille d'étage de quanti- fication sélectionnée par l'unité de sélection de taille d'étage de quantification 106. Les coefficients quantifiés dans l'unité de quan- tification 108 subissent un codage RL dans l'unité de co- dage RL 110. L'unité de codage RL 110 reçoit les coeffi- cients d'un bloc unitaire de transformation orthogonale et compte le nombre de coefficients successifs de valeur nulle jusqu'à rencontrer une valeur non-nulle et délivre en sor- tie un symbole constitué par une combinaison des valeurs nulles et non-nulles successives. L'unité de codage VL 112 reçoit les symboles dé- livrés en sortie par l'unité de codage RL 110 et effectue un codage VL sur ceux-ci en allouant un mot de code court à un symbole présentant une forte probabilité d'apparition, et un mot de code long à un symbole ayant une probabilité relativement faible d'apparition. Les données de sortie de l'unité de codage VL 112 ne sont pas régulières non seulement en termes de longueur, mais aussi de période d'émission en sortie. Par conséquent, les données de sortie de l'unité de codage VL 112 doivent être alignées pour être enregistrées sur une zone ayant une taille fixée conformément à un format prédéterminé. L'unité 13 2738441 d'alignement de données 114 convertit le code de sortie de l'unité de codage VL 112 en un mot de longueur régulière et l'enregistre sur une zone ayant une taille fixée. Maintenant, un procédé de sélection de taille d'étage de quantification qui est effectué dans l'unité de sélection de taille d'étage de quantification 106 représen- tée sur la figure 1 et un dispositif associé vont être dé- crits ci-dessous de manière détaillée. En se reportant à la figure 3, représentant un premier mode de réalisation de dispositif de sélection de taille d'étage de quantification selon la présente inven- tion, d'abord, le dispositif de sélection de taille d'étage de quantification reçoit les coefficients transformés or- thogonalement délivrés en sortie par l'unité de codage par transformation orthogonale 104. Pour enregistrer la quanti- té de codes délivrée en sortie dans un grand bloc unitaire composé des plusieurs petits blocs sur une zone fixée, la taille d'étage de quantification peut être donnée en unités constituées d'un bloc de transformation orthogonale, d'un petit bloc, ou d'un grand bloc. Ici, on ne va considérer que le cas dans lequel la taille d'étage de quantification est donnée en unités constituées chacune d'un petit bloc. Un quantificateur multi-étagé 302 représenté sur la figure 3, quantifie les blocs de transformation orthogo- nale reçus en entrée conformément à plusieurs tailles d'étage de quantification fixées. Une telle quantification peut être effectuée de deux manières. Selon une première manière, comme représenté sur la figure 5A, les coeffi- cients de la transformation orthogonale reçus en entrée su- bissent un décalage binaire conformément à une taille d'étage de quantification par l'intermédiaire d'un circuit de décalage binaire 510 sous la commande d'une -unité de commande 520 et, par conséquent, la quantité de codes de 14 2738441 ceux-ci est réduite. Conformément à une seconde manière, comme représenté sur la figure 5B, la quantification est effectuée en multipliant chaque coefficient par une table de quantification 530 sous la commande de l'unité de com- mande 540. Un codeur RL multi-étagé 304 reçoit les coeffi- cients en unités constitués d'un bloc de transformation or- thogonale qui sont délivrés en sortie par le quantificateur multi-étagé 302 conformément à plusieurs tailles d'étage de quantification, respectivement, et effectue un codage RL sur ceux-ci. Un accumulateur multi-étagé 306 accumule les sym- boles de sortie du codeur RL multi-étagé 304 en unités constituées d'un petit bloc et délivre en sortie les résul- tats. Le dispositif de normalisation 308 alloue une nouvelle valeur de symbole cible à chaque petit bloc uni- taire en utilisant les symboles accumulés dans un petit bloc unitaire de référence et dans un grand bloc unitaire de référence envoyés par l'accumulateur multi-étagé 306. Le sélecteur de taille d'étage de quantification 310 sélectionne une taille d'étage de quantification pour minimiser la différence existant entre une valeur de sym- bole cible donnée dans un petit bloc unitaire et la valeur de symbole obtenue en sortie pendant le traitement de quan- tification multi-étagé. Un traitement de quantification réel est effectué conformément à la taille d'étage de quan- tification sélectionnée. En se reportant à la figure 4, représentant un dispositif de sélection de taille d'étage de quantification selon un autre mode de réalisation de la présente inven- tion, le dispositif de sélection de taille d'étage de quan- tification comporte, de plus, une unité de codage- VL mul- ti-étagée 406 située entre l'unité de codage RL mul- 2738441 ti-étagée 404 et l'accumulateur multi-étagé 408, et, par conséquent, le dispositif de normalisation 410 ne reçoit pas directement les sorties de l'unité de codage RL mul- ti-étagée 404, mais les symbole délivrés en sortie par l'unité de codage VL multi-étagée 406, via l'accumulateur multi-étagé 408. Ainsi, la longueur de code cible, allouée à chaque petit bloc, est obtenue non pas àpartir de la sortie de l'unité de codage RL multi-étagée 404, mais à partir de l'unité de codage VL multi-étagée 406 et, donc, des valeurs de symbole plus précises peuvent être obtenues. On va décrire ci-après les ordinogrammes repré- sentés sur les figures 6 et 7 indiquant le fonctionnement des unités de sélection de taille d'étage de quantification 310 et 412 représentées sur les figures 3 et 4, respective- ment. D'abord, les coefficients transformés orthogona- lement entrent dans les unités de quantification mul- ti-étagées 302 et 402. La taille d'étage de quantification capable de satisfaire à l'exigence selon laquelle un grand bloc unitaire de code doit être enregistré sur une dimen- sion fixée, est sélectionnée dans un petit bloc unitaire. Dans ce traitement, la chose la plus importante est le pro- cédé de détermination de la taille d'étage de quantifica- tion dans un petit bloc unitaire afin de faire en sorte que la quantité de sortie soit la plus proche possible du grand bloc unitaire de taille fixée. Dans la présente invention, plusieurs tailles d'étage de quantification sont utilisées en même temps afin d'obtenir les symboles du codage RL ou la longueur de code du codage VL, un dispositif de normalisation alloue une va- leur cible à chaque petit bloc en utilisant les symboles ou la longueur de code, et un sélecteur de taille d'étage de quantification sélectionne une taille d'étage de quantifi- cation capable de minimiser la différence existant entre la 16 2738441 valeur cible et les symboles ou la longueur de code, de ma- nière à être utilisée dans un quantificateur réel. D'abord, pendant les étapes de quantification de référence 610 et 712, la taille d'étage de quantification de référence pendant l'étape de quantification de référence 610 est déterminée comme étant la valeur intermédiaire en- tre les tailles d'étage de quantification utilisées pendant l'étape de quantification de bas niveau 602 et celles uti- lisées pendant l'étape de quantification de haut niveau 620. Ensuite, l'étape de normalisation 618 établit de nou- velles valeurs cibles d'un petit bloc en utilisant les va- leurs de quantification de référence déterminées. De la même manière que décrite ci-dessus, les symboles quantifiés conformément aux tailles d'étage de quantification respectives dans les étapes de quantifica- tion multi-étagées 602, 610 et 620 (ou 702, 712 et 732) su- bissent des étapes de codage RL multi-étagées, c'est-à-dire l'étape de codage RL de bas niveau 604, l'étape de codage RL 612, et l'étape de codage RL de haut niveau 622, en uni- tés constituées d'un bloc de transformation orthogonale, respectivement. Les symboles codés par codage RL sont soumis à des étapes d'accumulation multi-étagées en petit bloc uni- taire, c'est-à-dire l'étape d'accumulation en petit bloc de bas niveau 606, l'étape d'accumulation en petit bloc uni- taire 614 et l'étape d'accumulation en petit bloc unitaire de haut niveau 624, respectivement, comme représenté sur la figure 6, ou aux étapes de codage VL multi-étagées, c'est- à-dire l'étape de codage VL de bas niveau 706, l'étape de codage VL 716 et l'étape de codage VL de haut niveau 736, respectivement, comme représenté sur la figure 7. Ainsi, la sortie de l'étape d'accumulation en petit bloc de référence 614 est utilisée dans l'étape de normalisation 618 de la figure 6, tandis que, sur la figure 7, le petit bloc de ré- férence de l'étape d'accumulation 618 est utilisé dans l'étape de normalisation 722. En se reportant à la figure 6, dans les étapes d'accumulation multi-étagées en petit bloc unitaire, c'est- à-dire l'étape d'accumulation en petit bloc de bas niveau 606, l'étape d'accumulation en petit bloc unitaire 614, et l'étape d'accumulation en petit bloc unitaire de haut ni- veau 624, les sorties des étapes de codage RL multi-étagées 604, 612 et 622 sont accumulées en unités constituées d'un petit bloc et sont envoyées vers une étape de sélection de taille d'étage de quantification 630. De plus, la sortie de l'étape de codage RL 612, conformément à une taille d'étage de quantification de référence, subit non seulement l'étape d'accumulation en petit bloc unitaire 614, mais aussi une étape d'accumulation en grand bloc unitaire 616 dans laquelle une accumulation est effectuée en unités consti- tuées d'un grand bloc constitué de plusieurs petits blocs. La sortie de l'étape d'accumulation en grand bloc unitaire 616 est envoyée vers une étape de normalisation 618 et al- loue de nouvelles valeurs de symbole cible à chaque petit bloc. En se reportant à la figure 7, dans l'étape d'ac- cumulation en petit bloc unitaire de bas niveau 708, l'étape d'accumulation en petit bloc unitaire 718, et l'étape d'accumulation en petit bloc unitaire de haut ni- veau 738, les valeurs de symbole soumises aux étapes de co- dage RL multi-étagées 704, 714 et 734, conformément aux tailles d'étage de quantification respectives, et aux éta- pes de codage VL multi-étagées 706, 716 et 736 sont accumu- lées en unités constituées d'un petit bloc et envoyées vers une étape de sélection de taille d'étage de quantification 730. De plus, les valeurs de symbole soumises à l'étape de codage RL 714 conformément à une taille d'étage 18 2738441 de quantification de référence et à l'étape de codage VL 716 sont accumulées non seulement en un petit bloc unitaire dans l'étape d'accumulation en petit bloc unitaire 718, mais aussi en un grand bloc unitaire dans l'étape d'accumu- lation en grand bloc unitaire 720. De telles valeurs accu- mulées sont utilisées dans l'allocation de nouvelles va- leurs de symbole cible à chaque petit bloc dans l'étape de normalisation 722. Maintenant, le principe du déroulement des étapes de normalisation 630 et 722 va être décrit ci-dessous. Lorsque les valeurs de sortie finales de la taille d'étage de quantification de référence sont enregis- trées sur une zone prédéterminée dans un grand bloc uni- taire, la taille des données codées de manière compressive ne doit pas être supérieure à la taille prédéterminée. Par conséquent, si la taille des données de sortie est supé- rieure à la taille prédéterminée, la taille d'étage de quantification doit être importante, globalement, pour ré- duire la quantité de codes, et, si la taille des données de sortie est inférieure à la zone prédéterminée et, par con- séquent, s'il existe des zones non-enregistrées, la taille d'étage de quantification doit être réduite afin d'augmen- ter la quantité de codes. Par conséquent, il est possible d'empêcher la détérioration de l'image pendant le décodage. Les étapes de normalisation 618 et 722 détermi- nent la taille d'étage de quantification de référence capa- ble d'utiliser au maximum la zone d'enregistrement disponi- ble et, par conséquent, empêchent que les images décodées ne soient détériorées. Ainsi, dans les étapes de normalisa- tion 618 et 722, si la taille d'un grand bloc unitaire de données, conformément à la taille d'étage de quantification de référence, est supérieure à la valeur cible, la quantité de codes des données est réduite dans un petit bloc uni- taire afin de faire en sorte que le grand bloc unitaire de 19 2738441 données soit voisin de la valeur cible, tandis que, si celle-ci est inférieure à la valeur cible, la taille d'étage de quantification doit être réduite dans un petit bloc unitaire pour faire en sorte que la quantité de codes du grand bloc unitaire de données soit voisine de la valeur cible. En conséquence, comme décrit ci-dessus, du fait que l'augmentation ou la diminution de la quantité de codes est effectuée en régulant la taille d'étage de quantification des petits blocs unitaires, il est particulièrement impor- tant de sélectionner la taille d'étage de quantification. Certains petits blocs contenus dans un grand bloc peuvent avoir une quantité de codes relativement plus im- portante ou moins importante que d'autres. Si la taille des données du grand bloc unitaire est supérieure à la valeur cible, la taille d'étage de quantification pour un petit bloc ayant une quantité de codes relativement plus impor- tante est sélectionnée comme étant celle capable de réduire la quantité de codes de manière relativement plus impor- tante que celle des autres petits blocs. Ceci tient au fait que les parties comportant une quantité d'informations re- lativement plus importante sont moins sensibles à l'oeil hu- main et, par conséquent, ceci est plus efficace pour ré- duire la détérioration de l'image au cours du décodage. Par conséquent, les étapes de normalisation 618 et 722, représentées sur les figures 6 et 7, respective- ment, sélectionnent la taille d'étage de quantification la plus efficace en utilisant le principe mentionné ci-dessus. La valeur de référence des étapes de normalisa- tion 618 et 722 peut être la sortie de l'étape de codage RL 612, comme représenté sur la figure 6, ou la sortie de l'étape de codage VL 716, comme représenté sur la figure 7. Dans le premier cas, la dimension du matériel est réduite du fait que l'étape de codage VL est omise, mais certaines erreurs peuvent apparaître du fait que les données enregis- 2738441 trées ne sont pas en réalité les données codées par codage RL, mais les données codées par codage VL. Lorsque la sor- tie de l'étape de codage VL 716, comme représenté sur la figure 7, est utilisée, une taille d'étage de quantifica- tion plus précise peut être obtenue. Dans le cas o la valeur de sortie de l'étape de codage RL est utilisée, l'étape de codage VL peut être omise dans une certaine mesure, du fait que la valeur est proportionnelle à la valeur de sortie du dispositif de co- dage VL utilisé dans la pratique. L'étape de normalisation 618, représentée sur la figure 6, tout d'abord, alloue le nombre de symboles cibles qui correspond à la longueur de code disponible à chaque petit bloc. L'équation de normalisation utilisée dans l'étape de normalisation est la suivante. C x D C'x D A =.... (1) A'=.... (2) B B' o, A est le nombre de symboles disponibles al- loué à chaque petit bloc; B est le nombre de symboles d'un grand bloc, conformément à la taille d'étage de quantification de réfé- rence; C est le nombre de symboles d'un petit bloc conformément à la taille d'étage de quantification de réfé- rence; D est le nombre de symboles cibles correspon- dant à la longueur de code fixée disponible correspondant à un grand bloc; A' est la longueur de code disponible allouée à chaque petit bloc; B' est la longueur de code d'un grand bloc conformément à la taille d'étage de quantification; C' est la longueur de code d'un petit bloc conformément à la taille d'étage de quantification de réfé- rence; et 21 2738441 D' est la longueur de code fixée disponible correspondant à un grand bloc. Au cours de l'étape de quantification effectuée conformément à la taille d'étage de quantification de réfé- rence, tel que représenté dans l'équation (1), une normali- sation est effectuée en utilisant le nombre de symboles de petits blocs et de grands blocs, et le nombre de symboles cibles disponibles obtenus par suite de la normalisation est ré-alloué dans un petit bloc unitaire. Ici, D qui est le nombre de symboles cibles cor- respondant à la longueur de code fixée disponibles corres- pondant à un grand bloc est obtenu en prenant la valeur moyenne des signaux d'image variables envoyés en entrée, même si les nombres de symboles ne sont pas toujours les mêmes que les longueurs de code fixées. Dans l'étape de normalisation 722 représentée sur la figure 7, des longueurs de code disponibles sont al- louées à chaque petit bloc, ce qui correspond à l'équation 2. En utilisant les informations obtenues à partir des étapes de normalisation 618 et 722, les tailles d'étage de quantification capables d'engendrer une quantité d'er- reur minimale sont sélectionnées au cours des étapes de sé- lection de taille d'étage de quantification 630 et 730 re- présentées sur les figures 6 et 7, respectivement. La figure 8 est un ordinogramme représentant les étapes de sélection de taille d'étage de quantification 630 et 730 représentées sur les figures 6 et 7, respectivement. Sur la figure 8, les informations relatives à la longueur de code 802 sont, dans le cas de la figure 6, le nombre de symboles obtenus à partir des étapes d'accumula- tion en petit bloc, c'est-à-dire à partir de l'étape d'ac- cumulation en petit bloc de bas niveau 606, de- l'étape d'accumulation en petit bloc de haut niveau 624, et de 22 2738441 l'étape d'accumulation en petit bloc de référence 614, et, dans le cas de la figure 7, il s'agit du nombre de symboles obtenus à partir de l'étape d'accumulation de bas niveau 708, de l'étape d'accumulation de haut niveau 738, et de l'étape d'accumulation de référence 718. Les informations relatives à la longueur de code cible 804 sont les informations relatives à la longueur de code allouée à chaque petit bloc par l'étape de normalisa- tion conformément à la taille d'étage de quantification de référence, et l'étape d'estimation d'erreur sur la longueur de code 806 estime l'erreur en soustrayant les informations relatives à la longueur de code cible 804 des informations relatives à la longueur de code 802. L'étape d'estimation de la taille d'étage de quantification 808 est un opérateur pour sélectionner la taille d'étage de quantification capa- ble de produire la valeur minimale parmi les erreurs esti- mées au cours de l'étape d'estimation d'erreur sur la lon- gueur de code 806. En d'autres termes, le petit bloc unitaire des sorties, conformément aux tailles d'étage de quantifica- tion, est comparé aux valeurs allouées à chaque petit bloc par l'équation de normalisation, et, ensuite une taille d'étage de quantification parmi celles-ci, capable de mini- miser la différence absolue existant entre elles, est sé- lectionnée. Une telle taille d'étage de quantification sé- lectionnée est utilisée dans la pratique. * Comme décrit ci-dessus, selon la présente inven- tion, le sélecteur de taille d'étage de quantification sé- lectionne la taille d'étage de quantification la plus ap- propriée, de sorte que les données puissent être enregis- trées sur une zone fixée de manière efficace et de sorte que la qualité de l'image puisse être améliorée de la même manière. 23 2738441 REVENDICATIONS 1. Dispositif de codage compressif de signal d'image caractérisé en ce qu'il comporte: des moyens de regroupement en bloc (102) pour re- grouper des signaux d'image en blocs unitaires fondamen- taux, en unités constituées d'un petit bloc composé de qua- tre blocs de transformation orthogonale de composantes de luminance et de deux blocs de transformation orthogonale de composantes de différence de couleur à et en unités consti- tuées d'un grand bloc constitué de cinq petits blocs; des moyens de transformation orthogonale (104) pour effectuer une transformation orthogonale sur la sortie desdits moyens de regroupement en bloc (102) en unités constituées d'un bloc de transformation orthogonale; une unité de sélection de taille d'étage de quan- tification (106) destinée à recevoir lesdits coefficients transformés orthogonalement et à sélectionner une taille d'étage de quantification; un tampon (116) destiné à retarder lesdits coef- ficients transformés orthogonalement jusqu'à ce que ledit traitement de sélection de taille d'étage de quantification ait été effectué; un quantificateur (108) destiné à effectuer une quantification conformément à ladite taille d'étage de quantification sélectionnée; des moyens de codage RL (110) destinés à recevoir lesdits signaux quantifiés et à effectuer un codage RL; des moyens de codage VL (112) destinés à recevoir lesdites données codées par codage RL et à effectuer un co- dage VL; et des moyens d'alignement de données (114) destinés à réaligner les données afin d'enregistrer les signaux dé- 24 2738441 livrés en sortie par lesdits moyens de codage VL sur un format prédéterminé, ladite unité de sélection de taille d'étage de quantification (106) comportant: des moyens de quantification multi-étagés (302; 402) destinés à effectuer une quantification sur les petits blocs délivrés en sortie par ladite unité de codage par transformation orthogonale (104) conformément à plusieurs tailles d'étage de quantification prédéterminées; des moyens de codage RL multi-étagés (304; 404) destinés à effectuer un codage RL sur les coefficients dé- livrés en sortie par ledit quantificateur multi-étagé (302; 402); des moyens de codage VL multi-étagés (406) desti- nés à effectuer un codage VL sur les coefficients délivrés en sortie par lesdits moyens de codage RL multi-étagés; des moyens d'accumulation multi-étagés (306; 408) destinés à accumuler la longueur de code délivrée en sortie par lesdits moyens de codage VL (406) en unités constituées d'un petit bloc unitaire, et à accumuler des petits blocs de référence prédéterminés en unités consti- tuées d'un grand bloc unitaire; des moyens de normalisation (308; 410) destinés à effectuer une normalisation en utilisant ladite longueur de code accumulée en petits blocs unitaires et ladite lon- gueur de code accumulée dans le grand bloc unitaire de ré- férence, et à allouer une nouvelle longueur de code cible à chaque petit bloc; et des moyens de sélection de taille d'étage de quantification (310; 412) pour sélectionner une taille d'étage de quantification, capables de délivrer en sortie la valeur la plus proche de ladite longueur de code cible desdits moyens de normalisation (308; 410) parmi plusieurs tailles d'étage de quantification données respectivement 2738441 aux petits blocs délivrés en sortie par lesdits moyens d'accumulation multi-étagés (306; 408). 2. Dispositif de codage compressif de signal d'image selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de regroupement en bloc (102) effectuent, tout d'abord, un regroupement sous forme de petit bloc uni- taire et, ensuite, un regroupement sous forme de grand bloc unitaire, ledit petit bloc étant constitué de plusieurs blocs de transformation orthogonale et ledit grand bloc étant constitué de plusieurs petits blocs. 3. Dispositif de codage compressif de signal d'image selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de regroupement en bloc (102) effectuent, tout d'abord, un regroupement sous forme de grand bloc uni- taire, ensuite, un regroupement sous forme de petit bloc unitaire, ledit grand bloc étant constitué de plusieurs pe- tits blocs et ledit petit bloc étant constitué de plusieurs blocs de transformation orthogonale. 4. Dispositif de codage compressif de signal d'image selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de quantification multi-étagés (302; 402) agissent par décalage binaire d'un signal d'entrée sous la commande desdites tailles d'étage de quantification. 5. Dispositif de codage compressif de signal d'image selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de quantification multi-étagés (302; 402) effectuent une quantification en multipliant les tailles d'étage de quantification par une table de quantification et ensuite en divisant le résultat par un signal d'entrée. 6. Procédé de codage compressif de signal d'image, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes con- sistant à: regrouper les signaux d'image en unités--consti- tuées d'un petit bloc composé de quatre blocs de transfor- 26 2738441 mation orthogonale de composantes de luminance et de deux blocs de transformation orthogonale de composantes de dif- férence de couleur et en unités constituées d'un grand bloc constitué de cinq petits blocs; effectuer une transformation orthogonale sur le résultat de ladite étape de regroupement en bloc en unités constituées d'un bloc de transformation orthogonale; sélectionner une taille d'étage de quantification en utilisant lesdits coefficients transformés orthogonale- ment; retarder lesdits coefficients transformés ortho- gonalement jusqu'à ce que ladite étape de sélection de la taille d'étage de quantification ait été effectuée; effectuer une quantification conformément à la- dite taille d'étage de quantification sélectionnée; effectuer un codage RL sur lesdits signaux quan- tifiés; effectuer un codage VL sur lesdites données co- dées par codage RL; et réaligner les données afin d'enregistrer les si- gnaux obtenus en sortie à partir de ladite étape de codage VL sur un format prédéterminé, ladite étape de sélection de taille d'étage de quantification comportant les étapes con- sistant à: effectuer une quantification multi-étagée sur lesdits petits blocs conformément à plusieurs tailles d'étage de quantification fixées; effectuer un codage RL sur les coefficients obte- nus en sortie à partir de ladite étape de quantification multi-étagée; effectuer un codage VL sur les codes obtenus en sortie à partir de ladite étape de codage RL multi-étagée; effectuer une accumulation multi-étagée -en accu- mulant les unités de transformation orthogonale constituées 27 2738441 de longueurs de code obtenues en sortie à partir de ladite étape de codage VL multi-étagée dans des unités constituées d'un petit bloc, respectivement, et accumuler lesdits pe- tits blocs de référence dans des unités constituées dudit grand bloc de référence; effectuer une normalisation conformément à ladite longueur de code accumulée dans un grand bloc unitaire de référence et lesdites longueurs de code accumulées dans un petit bloc unitaire, et, ensuite allouer une nouvelle lon- gueur de code disponible à chaque petit bloc, ladite nou- velle longueur de code disponible étant obtenue en multi- pliant la longueur de code dudit petit bloc de référence par une longueur de code fixée disponible correspondant à un grand bloc et, ensuite, en divisant le résultat par la longueur de code dudit grand bloc de référence; et sélectionner une taille d'étage de quantification capable de fournir en sortie la valeur la plus proche de ladite nouvelle longueur de code disponible obtenue en sor- tie à partir de ladite étape de normalisation parmi lesdits plusieurs tailles d'étage de quantification données à cha- que petit bloc dans ladite étape d'accumulation mul- ti-étagée. 7. Procédé de codage compressif de signal d'image selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite étape de regroupement en bloc effectue, tout d'abord, un regroupement sous forme de petit bloc unitaire et, ensuite, un regroupement sous forme de grand bloc unitaire, ledit petit bloc étant constitué de plusieurs blocs de transfor- mation orthogonale et ledit grand bloc étant constitué de plusieurs petits blocs. 8. Procédé de codage compressif de signal d'image selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite étape de regroupement en bloc effectue, tout d'abord, un 28 2738441 regroupement sous forme de grand bloc unitaire, et, en- suite, un regroupement sous forme de petit bloc unitaire, ledit grand bloc étant constitué de plusieurs petits blocs et ledit petit bloc étant constitué de plusieurs blocs de transformation orthogonale. 9. Procédé de codage compressif de signal d'image selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite étape de quantification multi-étagée est effectuée par dé- calage binaire d'un signal d'entrée sous la commande desdites tailles d'étage de quantification. 10. Procédé de codage compressif de signal d'image selon la revendication 6, caractérisé en ce que la- dite étape de quantification multi-étagée effectue ladite quantification en multipliant les tailles d'étage de quan- tification par une table de quantification et en divisant ensuite le résultat par un signal d'entrée.