Brevet FR3042936A1 — publié le 20170428

PROCEDE DE CODAGE ET PROCEDE DE DECODAGE D'AU MOINS UNE IMAGE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION Un aspect de la présente invention porte sur un procédé de codage et un procédé de décodage d'au moins une image. Un autre aspect de l'invention porte sur un codeur et un décodeur d'au moins une image. L'invention s'applique au domaine de la diffusion d'images ou de vidéos d'un codeur, par exemple contenu dans un serveur, vers un décodeur distant, par exemple contenu dans un moniteur TV. Le serveur transmet des données au terminal au travers d'un réseau. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Conventionnellement, un serveur réduit la résolution de l'image Cette étape de réduction de la résolution peut être effectuée à l'aide d'un filtre bilinéaire ou bien par la méthode des plus proches voisins par exemple. Puis, le serveur code, c'est-à-dire compresse, les images fixes ou les vidéos qu'il diffuse afin de les transmettre à un terminal formé, par exemple, par un moniteur TV. Cette compression permet de diminuer la taille des données à zo transmettre afin de faciliter et d'accélérer l'acheminement des données du serveur au moniteur. La diminution de la résolution génère cependant une dégradation de la résolution des images ou de la vidéo. Afin de diminuer l'impact de cette perte de résolution, suite à la décompression le moniteur effectue une opération de mise 25 à l'échelle des images ou de la vidéo pour augmenter la résolution de l'image ou de la vidéo compressée. Cette opération de mise à l'échelle (ou redimensionnement) est plus connue sous la terminologie anglo-saxonne « upscaling ». Néanmoins, la qualité de l'image ou de la vidéo décompressée est diminuée par rapport à l'image originelle. 30 Il convient de noter qu'un type de diminution de la résolution différent est appliqué sur des dessins animés présentant d'importantes zones de couleur uniformes et sur des films. Cependant, le décodeur contenu dans le moniteur TV est équipé d'un unique procédé de mise à l'échelle. Ce procédé de mise à l'échelle doit 3042936 2 fonctionner aussi bien sur des dessins animés compressés que sur des vidéos de film compressées. Il s'ensuit que ce procédé de mise à l'échelle ne tient pas compte du type de vidéo ou d'image compressée et n'est pas optimal de sorte qu'une perte de qualité conséquente est inévitable. 5 DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION Dans ce contexte, la présente invention vise à fournir un procédé de codage d'au moins une image permettant de transmettre efficacement cette image et offrant la possibilité de décompresser cette image transmise de sorte à 10 obtenir une image décompressée de qualité optimale. A cette fin, un aspect de l'invention porte sur un procédé de compression d'au moins une image originelle, ledit procédé comportant les étapes suivantes, les étapes étant implémentées dans un codeur: - une étape de réduction de la résolution de ladite au moins une image 15 originelle de sorte à obtenir une image réduite, - une étape de compression de ladite au moins une image réduite de sorte à obtenir une image compressée, - une étape d'association à ladite au moins une image compressée de données utiles au redimensionnement de sorte à obtenir, lors de la décompression de l'image compressée, une fidélité maximale entre l'image décompressée et l'image originelle. On entend par « image » une image fixe ou une image animée. L'image animée peut être formée par un segment d'une vidéo ou par la totalité d'une vidéo. Cet aspect de l'invention permet de transmettre une image ou une vidéo compressée avec des données utiles au redimensionnement de de cette image ou de cette vidéo. Ces données utiles au redimensionnement peuvent par exemple être formées par un type de filtre de décompression à utiliser pour que l'image décompressée présente une qualité optimale. Ainsi, le décodeur recevant cette image ou vidéo compressée accompagnée des données utiles au redimensionnement peut choisir le type de filtre à utiliser pour la décompression de manière à restituer une image ou vidéo présentant une qualité optimale. Il convient de noter qu'on entend par redimensionnement l'upscaling. 3042936 3 Selon des aspects différents de l'invention, le procédé de compression peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-après, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement réalisables. 5 Selon un mode de réalisation non limitatif, les données utiles à la décompression comportent une recommandation d'au moins un filtre optimal à utiliser pour la décompression. Selon un mode de réalisation non limitatif, le au moins un filtre optimal à utiliser est déterminé par le codeur au moyen des étapes suivantes: Sélection d'une pluralité de filtres de décompression, Réalisation d'une pluralité de décompressions de la au moins une image compressée, chacune des décompressions étant réalisée au moyen d'un filtre de décompression sélectionné différent des autres filtres de décompression utilisés lors des autres 15 décompressions, Détermination du au moins un filtre optimal, ladite détermination étant réalisée en sélectionnant une fidélité maximale entre l'image originelle et une desdites images décompressées au moyen des différents filtres de décompression. 20 Selon un mode de réalisation non limitatif, les données utiles au redimensionnement comportent en outre au moins un filtre de second choix à utiliser pour la décompression. Selon un mode de réalisation non limitatif, le procédé de compression comporte une étape de détermination d'au moins un filtre de second choix, le 25 filtre de second choix étant déterminé en : - Sélectionnant une fidélité maximale entre l'image originelle et lesdites images décompressées au moyen des différents filtres de décompression lors de l'étape de décompression, et - sélectionnant une puissance de calcul nécessaire à la décompression de 30 l'image compressée inférieure à la puissance de calcul nécessaire à la décompression de l'image décompressée au moyen du filtre optimal. 3042936 4 Selon un mode de réalisation non limitatif, les données utiles à au redimensionnement comportent des paramètres optimaux d'au moins un filtre à utiliser pour la décompression. Selon un mode de réalisation non limitatif, les paramètres optimaux sont 5 déterminés par le codeur au moyen des étapes suivantes : Sélection d'une pluralité de paramètres du filtre à utiliser pour la décompression, Réalisation d'une pluralité de décompression de la au moins une image compressée, chacune des décompressions étant 10 implémentée au moyen du filtre à utiliser pour la décompression et d'au moins un paramètre différent de ceux utilisés lors des autres décompressions, Détermination des paramètres optimaux, ladite détermination étant réalisée en sélectionnant une fidélité maximale entre l'image 15 originelle et une desdites images décompressées. Un autre aspect de l'invention porte sur un procédé de décompression d'au moins une image compressée, ledit procédé comportant les étapes suivantes, les étapes étant implémentées dans un décodeur: - Sélection d'au moins un filtre optimal pour la décompression de ladite 20 au moins une image compressée, ladite sélection étant réalisée à partir de données utiles au redimensionnement associées à ladite au moins une image compressée, Décompression de ladite au moins une image compressée au moyen dudit au moins un filtre optimal sélectionné. 25 Selon un mode de réalisation non limitatif, lorsque l'implémentation du filtre optimal requiert une puissance de calcul trop importante pour le décodeur, le procédé de décompression comporte une étape supplémentaire de sélection d'au moins un filtre de second choix, le au moins un filtre de second choix sélectionné demandant une puissance de calcul moins importante que le au 30 moins un filtre optimal et est proposé par les données utiles au redimensionnement. Selon un mode de réalisation non limitatif, le procédé de décompression comporte les étapes suivantes : 3042936 5 Sélection d'au moins un paramètre optimal du filtre sélectionné pour la décompression de ladite au moins une image compressée, ladite sélection étant réalisée à partir des données utiles au redimensionnement associées à ladite au moins une image 5 compressée, Ladite décompression de ladite image compressée s'effectuant en outre au moyen dudit au moins un paramètre optimal du au moins un filtre sélectionné. Selon un mode de réalisation non limitatif, le procédé de décompression 10 comporte une étape de lissage de la transition entre deux segments vidéo compressés reçus par le décodeur, ledit lissage étant réalisé lorsque deux segments vidéo reçus par le décodeur présentent une qualité différente. Un aspect différent de l'invention concerne un codeur d'au moins une image originelle construit et agencé pour mettre en oeuvre les étapes du procédé 15 de compression d'au moins une image originelle selon au moins un aspect de l'invention. Un autre aspect de l'invention porte sur un décodeur d'au moins une image originelle construit et agencé pour mettre en oeuvre les étapes du procédé de décompression d'au moins une image originelle selon au moins un aspect de zo l'invention. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et 25 nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 illustre, de façon non limitative, un synoptique des étapes d'un procédé de compression d'au moins une image originelle conforme à un aspect de l'invention, - la figure 2 illustre, de façon non limitative, un synoptique des étapes d'un 30 procédé de décompression d'au moins une image originelle conforme à un aspect de l'invention, - la figure 3 illustre un exemple de réalisation d'un codeur conforme à un aspect de l'invention, et 3042936 6 - la figure 4 illustre un exemple de réalisation d'un décodeur conforme à un aspect de l'invention. Pour des raisons de clarté, seuls les éléments utiles pour la compréhension de l'invention ont été représentés et ceci, sans respect de 5 l'échelle et de manière schématique. En outre, les éléments similaires situés sur différentes figures comportent des références identiques. DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION DE L'INVENTION La figure 1 illustre un synoptique des étapes d'un procédé de compression 100 d'au moins une image originelle IMO conforme à un aspect de l'invention. Ces étapes sont mises en oeuvre par un codeur 10. Le procédé 100 comporte une étape 101 de réduction de la résolution d'une image originelle IMO de sorte à obtenir une image réduite IMR, Cette 15 image originelle IMO peut être formée par une image fixe, un segment de vidéo (autrement dit une partie d'une vidéo) ou une vidéo entière. Le procédé de compression 100 comporte une étape 102 de compression de l'image réduite IMR de sorte à obtenir une image compressée IMC. La compression peut par exemple être effectuée au moyen d'une compression de type MPEG-4 ou de 20 type HEVC (pour High Efficiency Video Coding en anglais). Grâce à cette étape 102, la taille de l'image compressée IMC est diminuée par rapport à celle de l'image originelle IMO. Ainsi, il est plus aisé de transmettre cette image compressée IMC de taille réduite à travers un réseau. Le procédé de compression 100 comporte en outre une étape 25 d'association 110 à l'image compressée IMC de données utiles DU au redimensionnement de sorte à obtenir, lors de la décompression, une fidélité maximale entre l'image IMD et l'image originelle IMO. En d'autres termes, l'étape d'association 109 à l'image compressée IMC de données utiles DU redimensionnement, permet d'obtenir, lors de la décompression, une image 30 décompressée IMD présentant une qualité similaire à la qualité de l'image originelle IMO. Les données utiles DU au redimensionnement peuvent par exemple être formées par : 3042936 7 La recommandation d'au moins un filtre optimal FO à utiliser pour la décompression, La recommandation de paramètres optimaux PO pour la mise en oeuvre du filtre optimal FO, 5 La recommandation d'au moins un filtre de second choix FSC à utiliser pour la décompression, le filtre de second choix devant être mis en oeuvre seulement si la puissance de calcul requise par le filtre optimal FO est trop importante pour le décodeur devant réaliser la décompression, et/ou 10 la recommandation de paramètres optimaux PO pour la mise en oeuvre du filtre de second choix FSC. Par exemple, lorsque les images compressées IMC sont transmises dans des en-têtes de transmission de données, les paramètres optimaux PO du filtre optimal FO peuvent également être ajoutés dans les en-têtes de transmission de 15 données. Par exemple, les vidéos MPEG sont généralement encapsulées dans des « Video Streams, » définis à la section 6 du standard H.262. En particulier, les sections 6.2.2.2.2 et 6.3.4.1 décrivent un champ « User data » dans lequel le standard permet de mettre des données arbitraires. Ce champ « User Data » peut en particulier être placé au début de chaque « Group Of Pictures, » auquel 20 cas les paramètres qu'il contient s'appliquent à toutes les images du groupe, ou au début de chaque image, auquel cas les paramètres s'appliquent à l'image. La table ci-dessous donne un exemple d'utilisation de ce champ « User data » pour transmettre les paramètres optimaux PO du filtre optimal FO: 3042 936 8 upscale_filter() { No. Of Mnemonic bits { while (nextbits()==upscalefilter_start_code) upscalefilter_start_code 16 '1111 0011 1100 1001' filter_original_width() 16 marker_bit 1 '1' filter_original_height() 16 marker_bit 1 '1' filter_type() 8 marker_bit 1 '1' filter_size() 16 for(i = 0; i REVENDICATIONS1. Procédé de compression (100) d'au moins une image originelle (IMO), ledit procédé (100) comportant les étapes suivantes, les étapes étant implémentées dans un codeur (10): - Une étape de réduction (101) de la résolution de ladite au moins une image originelle (IMO) de sorte à obtenir une image réduite (IMR), - une étape de compression (102) de ladite au moins une image réduite (IMR) de sorte à obtenir une image compressée (IMC), 10 - une étape d'association (110) à ladite au moins une image compressée (IMC) de données utiles (DU) au redimensionnement de sorte à obtenir, lors de la décompression, une fidélité maximale entre l'image décompressée (IMD) et l'image originelle (1MO). 15 2. Procédé de compression (100) selon la revendication 1 selon lequel les données utiles (DU) à la décompression comportent une recommandation d'au moins un filtre optimal (FO) à utiliser pour la décompression. 3. Procédé de compression (100) selon la revendication 2 selon lequel le au 20 moins un filtre optimal (F0) à utiliser est déterminé par le codeur (10) au moyen des étapes suivantes: - Sélection (103) d'une pluralité de filtres de décompression (FD), - Réalisation une pluralité de décompressions (104) de la au moins une image compressée (IMC), chacune des décompressions (104) 25 étant réalisée au moyen d'un filtre de décompression (FD) sélectionné différent des autres filtres de décompression (FD) utilisés lors des autres décompressions (104), - Détermination (105) du au moins un filtre optimal (FO), ladite détermination (105) étant réalisée en sélectionnant une fidélité 30 maximale entre l'image originelle (IMO) et une desdites images décompressées (IMD) au moyen des différents filtres de décompression (FD). 3042 936 4, Procédé de compression (100) selon la revendication 2, selon lequel les données utiles (DU) à la décompression comportent en outre au moins un filtre de second choix (FSC) à utiliser pour la décompression. 5. Procédé de compression (100) selon la revendication 4, comportant une étape de détermination (106) d'au moins un filtre de second choix (FSC), le filtre de second choix (FSC) étant déterminé en :-- Sélectionnant une fidélité maximale entre l'image originelle (IMO) et lesdites images décompressées (IMD) au moyen des différents filtres de décompression (FD) lors de l'étape (103) de décompression, et - En sélectionnant une puissance de calcul nécessaire à la décompression de l'image compressée (IMC) inférieure à la puissance de calctil nécessaire à la décompression de l'image décompressée (IMC) au moyen du filtre optimal (FO). 6. Procédé de compression (100) selon l'une des revendications 1 à 5 selon lequel les données utiles (DU) à la décompression comportent des paramètres optimaux (PO) d'au moins un filtre (FO, FSC) à utiliser pour la décompression. 7. Procédé de compression (100) selon la revendication 6 selon lequel les paramètres optimaux (PO) sont déterminés par le codeur (10) au moyen des étapes suivantes : - Sélection (107) d'une pluralité de paramètres (P) du filtre (FO, FSC) à utiliser pour la décompression, - Réalisation (108) d'une pluralité de décompression de la au moins une image compressée (IMC), chacune des décompressions étant implémentée au moyen du filtre à utiliser pour la décompression (FO, FSC) et d'au moins un paramètre (P) différent de ceux utilisés lors des autres décompressions, - Détermination (109) des paramètres optimaux (PO), ladite détermination (108) étant réalisée en sélectionnant une fidélité 3042936 maximale entre l'image originelle (IMO) et une desdites images décompressées (IMD). 8. Procédé de décompression (200) d'au moins une image compressée 5 (IMC), ledit procédé (200) comportant les étapes suivantes, les étapes étant implémentées dans un décodeur (20): - Sélection (201) d'au moins un filtre optimal (F0) pour la décompression de ladite au moins une image compressée (IMC), ladite sélection (201) étant réalisée à partir de données utiles (DU) à la d4çrnpression 10 associées à ladite au moins une image compressée (IMC), Décompression (204) de ladite au moins une image compressée (IMC) au moyen dudit au moins un filtre optimal (FO) sélectionné. 9. Procédé de décompression (200) selon la revendication 8 selon lequel, 15 lorsque l'implémentation du filtre optimal (FO) requiert une puissance de calcul trop importante pour le décodeur (20), le procédé de décompression (200) comporte une étape supplémentaire (202) de sélection d'au moins un filtre de second choix (FSC), le au moins un filtre de second choix (FSC) sélectionné demandant une puissance de calcul moins importante que le 20 au moins un filtre optimal (FO) et est proposé par les données utiles (DU) à la décompression. 10. Procédé de décompression (200) selon l'une des revendications 8 ou 9 comportant les étapes suivantes : 25 - Sélection (203) d'au moins un paramètre optimal (PO) du filtre (F0, FSC) sélectionné pour la décompression de ladite au moins une image compressée (IMC), ladite sélection (203) étant réalisée à partir des données utiles (DU) à la décompression associées à ladite au moins une image compressée (IMC), 30 - Ladite décompression (204) de ladite image compressée (IMC) s'effectuant en outre au moyen dudit au moins un paramètre optimal (PO) du au moins un filtre (FO, FSC) sélectionné. 3042936 11. Procédé de décompression (200) selon l'une des revendications 8 à 10 comportant une étape de lissage (205) de la transition entre deux segments vidéo compressés reçus par le décodeur (20), ledit lissage (205) étant réalisé lorsque deux segments vidéo reçus par le décodeur (20) présentent 5 une résolution différente. 12. Codeur (10) d'au moins une image originelle (IMO) caractérisé en ce qu'il est construit et agencé pour mettre en oeuvre les étapes du procédé de compression (100) d'au moins une image originelle (IMO) selon l'une 10 quelconque des revendications 1 à 7. 13. Décodeur (20) d'au moins une image originelle (IMO) caractérisé en ce qu'il est construit et agencé pour mettre en oeuvre les étapes du procédé de décompression (200) d'au moins une image originelle (IMO) selon l'une 15 quelconque des revendications 8 à 10.