FR 2675969 A1 19921030 FR 9105064 A 19910424 i PROCEDE ET DISPOSITIF DE CODAGE-DECODAGE D'UN SIGNAL NUMERIQUE L'invention concerne un procédé et un dispositif de codage-décodage d'un signal numérique en vue de la réduction de son débit de transmission ou de son volume de stockage. Parmi les techniques de codage-décodage connues à ce jour, le codage par transformée fréquentielle est l'une des plus performantes Dans ce type de codeurs, le signal numérique subit en premier lieu une transformation temps- fréquence et ce sont les coefficients de la transformée fréquentielle qui sont codés et transmis. Pour une qualité identique des signaux transmis, le gain en débit de transmission est lié au choix de la transformation utilisée pour le codage, une transformation inverse étant effectuée au décodage Ainsi, une transformée en cosinus discrète modifiée TCDM, basée sur la suppression de la distorsion dans le domaine temporel (Time Domain Aliasing Cancellation ou TDAC en vocable anglo-saxon), est particulièrement performante par rapport aux transformées classiques, telles la transformée de Fourier discrète TFD ou la transformée en cosinus discrète TCD Pour une étude25 comparée des performances relatives de ces types de traitement, on pourra se reporter à l'article "Analysis/ synthesis filter bank design based on Time Domain Aliasing Cancellation" publié par J P Princen et A B Bradley, IEEE Transaction on ASSP, vol 34, p 1153 1161 Octobre 1986.30 Cette technique de traitement et de codage, lorsqu'elle est comparée aux techniques de codage par bancs de filtres, apparaît beaucoup plus robuste En outre, si pour des taux de compression relativement faibles, par exemple pour un signal audio-numérique haute qualité dont35 le débit est ramené à 128 kbits/s au lieu de débit de valeur supérieure, la technique de codage précitée n'apparaît pas sensiblement meilleure, l'utilisation de celle-ci semble pratiquement inévitable pour des taux de compression beaucoup plus élevés Mais dans un tel cas, de telles performances de compression se traduisent par une5 complexité accrue. Pour que les algorithmes de codage utilisant la TCDM puissent fonctionner en temps réel, c'est-à-dire pour que les processeurs de codage dédiés correspondants puissent être mis en oeuvre dans des conditions de coût et10 de fiabilité de fonctionnement satisfaisantes, il est indispensable d'établir un procédé de codage et de calcul rapide de cette transformation, afin de faciliter de façon substantielle tant l'implantation et la mise en oeuvre que le fonctionnement en temps réel des processeurs précités.15 Dans le procédé décrit par Princen et Bradley précédemment cité, les coefficients de transformée sont définis par: N-1 ( 1) y(m,k) = > xm(n) h(N-1-n) cos( 2 w (k+ 1/2)(n+N-)/N) n= O avec k=O,, N-1 Dans cette relation, N est la taille ou nombre d'échan- tillons x(n) du bloc de transformée, h(n) est la fenêtre de pondération des blocs obtenue par pondération spatiale ou25 temporelle, m est le numéro du bloc de transformation, xm(n) indique l'échantillon de signal, d'ordre N du bloc m considéré Le déphasage No est nécessaire à la reconstruc- tion parfaite du signal d'origine. Le nombre de coefficients indépendants y(m,k) dans le domaine fréquentiel est égal à N/2, en raison de la relation y(k-1) = -y(N-k) La transformée inverse TCDM-1 nécessaire à la reconstruction ou synthèse du signal audio d'origine ne peut donc pas délivrer la séquence originale. L'échantillonnage, imparfait dans le domaine fréquentiel,35 se traduit par une distorsion ou "aliasing" dans le domaine temporel. La synthèse peut cependant être exprimée à l'aide d'une transformée par blocs avec chevauchement des blocs consécutifs Le signal synthétisé au bloc mo s'écrit, échantillon d'ordre N du signal audio reconstitué xrmo(n): xrmo(n) = f(n+N/2) Xmo l(n+N/2) + f(n) Xmo(n) pour N = 0,,N/2-1. Dans la relation précédente, f(n) est la fenêtre de synthèse et Xmo(n) est la transformée inverse des coeffi- cients de transformée y(mo,k), soit:10 Xmo(n) = TCDM-ly(mo,k), soit: N-1 ( 2) Xm(n) = (l/N) 2 y(m,k) cos( 2 w (k+l/2)(n+No)/N) k=o La reconstruction parfaite du signal de départ soit: xrmo(n) = xmo(n) est obtenue en imposant les conditions sur les fenêtres d'analyse h(n) et de synthèse f(n), ainsi que sur le terme de déphasage No. Ainsi, les termes de distorsion ou "aliasing" d'un bloc à l'autre sont de module identique et de signe contraire, et donc s'annulent, lorsque les fenêtres d'analyse h(n) et de synthèse f(n) sont identiques, de longueur égale, symétriques par rapport à N/2 et vérifient les relations: ( 3) f(n+N/2) h(n) f(n) h(N/2 +n) = O ( 4) f 2 (n+N/2) + f(n) = 2 pour N = 0,,N/2-1. ( 5) no = N/4 + 1/2 A titre d'exemple, les fenêtres d'analyse et de synthèse ci-après présentant un recouvrement de 50 % interblocs30 vérifient les conditions précédentes: ( 6) h(n) = f(n) = V 2 sin(w (n+l/2)/N) pour N = 0,,N-1. L'avantage principal de la TCDM réside dans le fait de pouvoir utiliser les fenêtres précitées performantes dans le domaine fréquentiel, sans diminuer le débit disponible par coefficient à coder La TCDM associée aux fenêtres précitées assure une séparation correcte des composantes du signal et donc une meilleure concentration de l'énergie Cette amélioration de la représentation spectrale facilite en outre la prise en compte des phénomènes perceptuels, du fait de la forte réduction de l'étalement spectral, ce qui n'est pas le cas lors de l'emploi d'une fenêtre rectangulaire par exemple. La TCDM définie précédemment selon la relation ( 1) peut être calculée au moyen d'une FFT (transformée de Fourier rapide) de même taille, la TCDM précitée pouvant s'écrire: ( 7) y(m,k) = N-1 Relej 2 r(k+ 1/2)no/N xm(n) h(N-l-n) e J 2 w(k+l/2)nl o Rel l désigne la partie réelle de l'expression complexe entre crochets, soit: ( 8) y(m,k) = Re le Ji 2 w(k+ 1/2)no/N TFD (xm(n) h(N-l-n) eijwn/N)l On notera cependant que l'application directe de la relation ( 8) précitée nécessite le nombre d'opérations de calcul ci-après: calcul de x(n) ejwn/N, soit N produits réels et complexes, FFT de longueur N, calcul de la partie réelle du produit terme à terme de deux vecteurs complexes de longueur N. Pour N= 2 P et pour un algorithme de calcul le plus efficace connu actuellement tel que décrit dans l'article "Implementation of split Radix FFT algorithms for complex, real and real symetric data" par Pierre Duhamel, IEEE on ASSP vol 34 pp 285-295 Avril 1986, alors le calcul de la relation ( 8) nécessite 2 N+N (p-3 + 4)+ 2 N multiplications et 3 N(p- 1)+ 4 +N additions, soit un total de N( 4 p-1)+ 8 opérations, sans tenir compte des opérations de pondéra- tion spatio-temporelles nécessaires au fenêtrage Ces nombres élevés lorsque la taille des blocs de transformée est importante, N = 1024 par exemple en codage-décodage d'un signal audionumérique, peuvent pénaliser l'emploi de la TCDM dans un procédé de codage-décodage destiné à fonctionner en temps réel.5 Le procédé et le dispositif de codage-décodage d'un signal numérique (x) représenté par des échantillons numériques x(n) objets de la présente invention ont pour but de remédier aux inconvénients précités. Un autre objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un procédé et d'un dispositif de codage- décodage d'un signal numérique grâce auxquels le nombre d'opérations nécessaire au codage est sensiblement diminué. Un autre objet de la présente invention est enfin la mise en oeuvre d'un procédé de codage-décodage d'un signal numérique, lequel, en raison de la simplification du processus de traitement, permet l'implantation d'un tel processus de traitement sur un processeur dédié, dans des conditions de coûts et de fiabilité compatibles avec un fonctionnement en temps réel.20 Le procédé de codage d'un signal numérique (x) représenté par des échantillons numériques x(n), objet de la présente invention, est appliqué à des échantillons regroupés en blocs de N échantillons successifs. Il est remarquable en ce que, suite à une opération de fenêtrage consistant à effectuer une pondération spatiale ou temporelle des échantillons fonction de l'ordre n, dans le bloc, de ces derniers, y(n) = x(n) h(N-1- n), o h(N-1-n) représente une loi de pondération déterminée, est effectuée une transformée en cosinus discrète modifiée,30 TCDM, au niveau des blocs d'échantillons, pour calculer les coefficients d'ordre pair de la transformation ci-après N-1 ( 9) Y 2 k = yn cos( 2 /( 4 N) ( 2 n+l) ( 4 k+ 1)+( 4 + 1) w/4)) n= O pour k l 0,, N/21 l avec YN-k = -Yk-1, le terme de déphasage étant réparti en fonction de l'ordre k du coefficient précité Les coefficients de transformation d'ordre pair calculés, Y 2 k, sont exprimés sous forme d'une transformation complexe inversible:5 ( 10) Y 2 k+N/4 +JY 2 k = N/4-1 (-l)k+l W 8-1 > ((y'n-y"n+N/4)+j(y"n+y'n+ N/4)) n= O W 4 N( 4 k+l)( 4 n+l) pour k = 0,, N/4-1 avec y'n = x 2 n h 2 n y"n = x N-2 n-l h N-2 n-1 W 4 N = cos( 2 w/4 N) + j sin( 2 w/4 N) W 8 = W 4 N pour N= 2. La transformation complexe inversible précitée est alors calculée à partir de l'expression de calcul auxiliaire N/4-1 ( 11) Zk = (-1)k+i W 8-1 W 4 N 4 k+l î (zn w Nn) WN/4 nk n= O o ( 12) zn = (y 2 n-y N/2-1-2 n) + j(y N-1-2 n+y N/2 + 2 n) et WN = cos( 2 w/N) + j sin( 2 w/N). Le dispositif de codage d'un signal numérique (x) représenté par des échantillons numériques x(n) regroupés en blocs de N échantillons successifs est remarquable en ce qu'il comprend une première et une deuxième mémoires d'entrée permettant chacune la mémorisation de N/2 échantillons successifs, la deuxième mémoire d'entrée permettant la mémorisation des échantillons retardés de N/2 Un circuit de calcul permet, suite à une opération de fenêtrage consistant à effectuer une pondération spatiale des échantillons yn = x(n) h(N-l-n) o h(N-l-n) représente une loi de pondération déterminée, sur lesdits échan- tillons, d'effectuer une transformée en cosinus discrète35 modifiée TCDM, de façon à calculer les coefficients de transformée d'ordre pair de la forme N-1 Y 2 k = yn cos(( 2 w/4 N) ( 2 n+l) ( 4 k+ 1)+( 4 k+ 1)w/4) n= O pour k l 0,, N/2-1 l, avec YN-k = -Yk-1, le terme de déphasage étant réparti en fonction de l'ordre k du coefficient considéré, à partir d'une transformation complexe inversible Y 2 k+N/4 +j Y 2 k, à partir d'une expression de calcul auxiliaire N/4-1 Zk = (-l)k+ 1 W 8-1 W 4 N 4 k+l (zn W Nn) WN/4 nk n= O ou zn = (y 2 n-y N/2-1-2 n) + j(y N-1-2 n+y N/2 + 2 n) pour N = 0,,N/4-1. Le procédé et le dispositif de décodage d'un signal numérique x représenté par des échantillons numériques x(n), ces échantillons étant regroupés en blocs de N20 échantillons et codés conformément au procédé de codage objet de l'invention, consiste à ou permet de, successi- vement, effectuer une permutation des parties réelles YN/4 + 2 k et imaginaire Y 2 k des coefficients de transforma- tion transmis, à soumettre les coefficients permutés à un25 processus de traitement de codage par calcul de la partie complexe de la TCDM directe, de la forme RelZkl, Im lZkl, à permuter les parties réelles et imaginaires de la partie complexe, puis à effectuer un calcul de recouvrement pour restituer les échantillons x(n).30 Le procédé et le dispositif objets de la présente invention trouvent application à la réduction de débit de transmission ou de volume de stockage de signaux audio ou vidéo numériques. Une description plus détaillée en sera donnée ci-après à l'aide d'un exposé et de dessins dans lesquels la figure 1 représente un organigramme général de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention, au niveau du codage, la figure 2 représente un organigramme d'un mode de réalisation particulièrement avantageux non limitatif des étapes essentielles du mode de réalisation de la figure 1, la figure 3 représente un organigramme d'un mode de réalisation du procédé objet de l'invention, au niveau décodage, la figure 4 représente un schéma synoptique d'un mode de réalisation, d'un dispositif de codage d'un signal numérique conforme à l'objet de la présente invention, la figure 5 a représente un schéma synoptique d'un dispositif de décodage d'un signal numérique codé au moyen du dispositif de codage représenté en figure 4 conformément à l'objet de l'invention, la figure 5 b représente un détail de réalisation de la figure 5 a. la figure 6 représente un schéma synoptique d'un mode de réalisation d'un dispositif de codage ou de décodage, dans lequel les opérations de calcul relatives au fenétrage ou au recouvrement spatio-temporel des échantillons sont intégrées au calcul d'un produit complexe, le coût en nombre d'opérations du fenêtrage ou du recouvrement étant ainsi supprimé. Le procédé objet de l'invention sera tout d'abord décrit en ce qui concerne le codage d'un signal numérique x représenté par des échantillons numériques x(n). Les échantillons sont regroupés en blocs de N échantillons successifs. De manière classique, le procédé de codage objet de l'invention, ainsi que représenté en Figure 1, consiste tout d'abord à effectuer une opération de fenêtrage par pondération spatiale ou temporelle des échantillons,35 fonction de l'ordre des échantillons N dans le bloc considéré. Sur la figure 1, on a représenté en premier lieu une étape, notée A, consistant, pour un bloc de N échantillons considéré en une opération d'entrée de ces échantillons, cette opération d'entrée correspondant sensiblement à une mémorisation dans des conditions particulières qui seront décrites ultérieurement dans la description de ces échantillons considérés. L'étape A précitée est suivie d'une étape B consis- tant, en fait, en l'opération de fenêtrage précédemment mentionnée pour engendrer pour chaque échantillon x(n) un échantillon pondéré noté: yn = x(n) h(N-1-n). Dans la relation précitée h(N-1-n) représente une loi de pondération déterminée Bien entendu, cette loi de pondération satisfait aux conditions précédemment énoncées, cette loi de pondération pouvant être de la forme telle que donnée dans la relation ( 6) précédemment dans la descrip- tion. Le procédé de codage objet de la présente invention consiste alors, ainsi que représenté à l'opération C de la figure 1, à effectuer une transformée en cosinus discrète modifiée TCDM au niveau des blocs d'échantillons, essen- tiellement des échantillons pondérés obtenus à l'issue de l'étape B pour calculer les coefficients d'ordre pair de la25 transformation de la forme N-1 Y 2 k = 7 yn cos( 2 w/( 4 N) ( 2 n+ 1)( 4 k+l)+( 4 k+l)w/4) n=O Selon un aspect avantageux du procédé objet de l'invention, la transformation d'ordre pair précitée est calculée pour: k E l 0, N/2-1 l. Le calcul des termes pairs est seul nécessaire en raison de l'antisymétrie: k E lO,,N/2-1 l avec YN-k = -Yk-1. On notera que dans la relation 2 précitée, le terme de déphasage est réparti en fonction de l'ordre k du coefficient de transformation considéré. Selon un aspect particulièrement avantageux du procédé de codage objet de la présente invention, les coefficients de transformation d'ordre pair précédemment cités sont exprimés sous forme d'une transformation comple- xe inversible à l'étape D de la figure 1. Cette transformation complexe inversible vérifie la relation: y 2 k+N/4 +j Y 2 k = N/4-1 (-l)k+l W 8-1 I ((y'n- y"n+N/4)+j(y"n+y'n+N/4)) n= O W 4 N( 4 k+l)( 4 n+l). La relation précitée est calculée pour k = 0,,N/4-1. Dans cette relation, on note la valeur des expressions ci-après: y'n = x 2 n h 2 n, y"n = x N-2 n-l h N-2 n-1, W 4 N = cos( 2 w/4 N) + j sin( 2 w/4 N). On notera en particulier que l'expression W 4 N désigne la racine quatre-n ième de l'unité. Ainsi que représenté, en outre, en figure 1, la transformation complexe inversible précitée est calculée à partir de l'expression de calcul auxiliaire: N/4-1 Zk = (-l)k+ 1 W 8-l W 4 N 4 k+l > (zn W Nn) WN/4 nk n= O Dans la relation précitée, on désigne par zn l'expression: zn = (y 2 n-y N/2-1-2 n) + j(y N-1-2 n+y N/2 + 2 n), cette expression étant calculée également pour n = 0,,N/4-1. D'une manière générale, on considère selon un aspect particulièrement avantageux, conformément au procédé il de codage objet de la présente invention, que la transfor- mation complexe inversible, telle qu'établie à l'étape D de la figure 1, peut alors être calculée très efficacement à l'étape suivante E à partir de la relation précitée.5 Un mode de réalisation particulièrement avantageux du processus de calcul, conformément aux étapes de calcul E et D précédemment décrites en relation avec la figure 1 sera maintenant décrit de manière plus détaillée en rela- tion avec la figure 2.10 Selon la figure précitée, le calcul de la transfor- mation complexe inversible précédemment mentionné est effectué par les étapes successives suivantes: étape a: calcul de zn selon relation ( 12), pour N = 0,,N/4-1, soit un coût effectif de N/2 additions réelles, étape b: calcul de ( 13) z'n = zn W Nn pour N = 0,, N/4-1, cette étape nécessitant N/4-1 multiplications complexes, l'expression W Nn vérifiant la relation: W Nn = cos( 2 wn) + j sin( 2 wn). N N étape c: transformée de Fourier rapide inverse sur la variable z'n précédemment obtenue à l'étape b pour l'obtention de: ( 14) Z'k = FFT-i z'n. On notera que la transformée de Fourier rapide est une transformée de Fourier de taille N/4, une telle opération mettant en oeuvre des processus de traitement connus. L'étape c est alors suivie d'une étape d, telle que représentée en figure 2, laquelle consiste en un calcul de l'expression: ( 15) Zk = ((-l)k+l W 8-l W 4 N 4 k+l Zfk) pour k = 0,,N/4-1 Dans la relation précitée, on notera que W 8 désigne la racine 8 ème de l'unité, et W 4 N 4 k+l la racine quatre-énième de l'unité élevée à la puissance 4 k+ 1. Le calcul de l'expression précitée est effectué pour k = 0,,N/4-1; étape e: détermination successive des coefficients de transformation d'ordre pair donnés par les relations ( 16) Y 2 k E ImlZkl partie imaginaire de Zk, ( 17) Y 2 k+N/4 E RelZkl partie réelle de Zk. On notera ainsi que les coefficients d'ordre pair sont donnés par la partie imaginaire et par la partie réelle de l'expression Zk précédemment mentionnée. étape f: de transmission en lieu et place des échan- tillons numériques x(n), constituant le signal numérique, des coefficients de transformation précédemment obtenus à l'étape e Cette transmission est réalisée par transmission sous forme de signal codé. On notera qu'une étape identique de détermination des coefficients de transformation d'ordre impair, les coefficients d'ordre pair ayant été déterminés, n'est pas nécessaire, ces coefficients étant donnés par la relation d'antisymétrie à partir des coefficients d'ordre pair: ( 18) Y 2 K+ 1 = -Y 2 k, ( 19) Y 2 k+ 1 +N/4 = -Y 2 k+N/4. Afin de réaliser l'étape c de calcul de la transformée de Fourier rapide, on préférera utiliser la méthode de calcul décrite par Pierre Duhamel dans la publication intitulée: "I Implementation of Split-Radix FFT30 algorithms for complex real and real symetric data" précédemment cité dans l'introduction à la description. Dans un tel cas, le nombre d'opérations de calcul nécessaires à la conduite du procédé de codage objet de la présente invention peut être évalué de la manière ci-après:35 nombre de multiplications total: N/4 (q+ 1), multiplications réelles, avec N= 2 q, nombre d'additions N/4 ( 3 q-1), additions réelles. Si l'on cumule le nombre d'opérations réelles, on constate que le nombre total minimum d'opérations requis pour la mise en oeuvre du procédé de codage objet de la présente invention est très exactement égal à N q Pour l'évaluation du nombre d'opérations précité, on a considéré, selon la pratique habituelle, en complexité de calcul, qu'une multiplication complexe est équivalente à 310 multiplications et à 3 additions réelles. Une évaluation pour une équivalence avec 4 multi- plications et 2 additions réelles peut être envisagée, mais aboutit alors à des expressions beaucoup plus complexes Le nombre total d'opérations N q reste cependant inchangé Le15 procédé de codage objet de la présente invention permet donc une amélioration d'un facteur 4 par rapport au procédé de codage de l'art antérieur exposé dans l'introduction à la description de la présente demande de brevet. On notera en particulier que le terme de complexité précédemment défini est compatible avec celui des meilleures méthodes de codage par FFT En effet, les liens entre ce type de processus de codage FFT et relations ( 11) et ( 12) définissant l'expression Zn donnée à l'étape E du procédé de codage objet de la présente invention sont25 bi-latéraux et bi-univoques Le même auteur Pierre Duhamel a démontré dans l'article "Algorithms meeting the lower bound on the multiplicative complexity of length 2 N DFT's and their connection with practical algorithms" publié dans la revue IEEE trans on ASSP, volume 38, pages 1504, 1511 en30 Septembre 1990, que la partie active d'une transformée de Fourier rapide de type split radix correspondante de taille N était justement donnée par la relation précédemment mentionnée de taille N/16 et qu'en conséquence le calcul de cette partie active s'effectuait suivant le schéma expliqué35 précédemment, à l'exception peut-être de quantités constantes telles que W 81 et (-l)k+l par exemple. Ainsi, le terme compatibilité doit-il être compris comme le fait que l'amélioration du processus de traitement par transformée de Fourier rapide de type split radix fournirait un meilleur processus de transformée en cosinus5 discrète modifiée TCDM, mais que l'amélioration du processus de transformée en cosinus discrète modifiée TCDM tel que celui proposé présentement, selon le procédé de codage objet de la présente invention, fournirait également un meilleur processus de traitement par transformée de10 Fourier rapide FFT que ceux connus actuellement. En conséquence, le procédé objet de la présente invention est en terme de nombre d'opérations, c'est-à-dire de multiplications et d'additions réelles, le meilleur que l'on puisse proposer en l'état actuel des connaissances sur15 ce type de processus de traitement. Dans le mode de réalisation du processus de codage tel que représenté en figure 2, il est possible de modifier les étapes b et d précédemment décrites en retirant de l'étape d la multiplication par W 8-1 et en l'incluant à20 l'étape b précédemment mentionnée Une telle opération modifie les symétries des tables de sinus et de cosinus, tables de valeurs nécessaires pour la mise en oeuvre du procédé de codage objet de la présente invention. Inclure la multiplication par W 8-1 au niveau de l'étape b modifie les symétries des tables mémoires correspondantes On notera cependant que l'utilisation de ces tables peut être alors facilitée. En outre, l'expression de calcul auxiliaire Zk étant exprimée sous la forme: N/4-1 ( 12 b) Zk = (-1)k+ 1 W 8-1 W Nk (zn W 4 N( 4 n+ 1) WN/4 nk) n=O les étapes b et d de la figure 2 peuvent alors être interverties Les multiplications complexes par W 4 N( 4 n+l)35 sont alors placées en début ou en fin de calcul Le choix est déterminé en fonction du temps de calcul minimum. Un procédé de décodage d'un signal numérique x représenté par des échantillons numériques x(n) regroupés en blocs et codés selon le procédé de codage précédemment décrit sera maintenant décrit en liaison avec la figure 3.5 Selon la figure précitée, suite à une étape A' de réception des parties réelles YN/4 + 2 k et partie imaginaire Y 2 k précédemment transmises, suite au codage selon le procédé de l'invention, le procédé de décodage consiste en une étape B' à effectuer une permutation des parties10 réelles YN/4 + 2 k et imaginaires Y 2 k des coefficients de transformation transmis. Conformément à un aspect particulièrement avantageux du procédé de codage et de décodage objet de la présente invention, celui-ci consiste, en outre, au niveau15 du décodage, en une étape C', telle que représentée en figure 3, à soumettre les coefficients permutés précé- demment mentionnés à un processus de traitement de codage par calcul de la partie complexe de la TCDM directe de la forme RelZkl, ImlZkl.20 L'opération consistant à soumettre les coefficients permutés à un processus de traitement de codage par calcul de la partie complexe de la TCDM directe est justifiée par le fait que l'ensemble des étapes b, c, d, décrit précé- demment en relation avec la figure 2 forme une transforma-25 tion complexe inversible En conséquence, l'inverse de la transformée constituée par les étapes précitées constitue le noyau d'une transformée en cosinus discrète modifiée inverse, ou TCDM inverse, cette TCDM étant calculée au moyen d'une TCDM directe correspondante, suite à interver-30 sion des parties réelles et imaginaires des signaux d'entrée, une telle interversion ayant pour effet, pour tout signal d'entrée sous forme complexe z = a+jb, d'engendrer un signal complexe interverti de la forme z* = b-ja pour engendrer les signaux d'entrée inversés,35 puis calcul de la TCDM directe des signaux d'entrée inversés pour engendrer des signaux de sortie notés Y*k On notera bien sûr que l'interversion des parties réelles et imaginaires des signaux de sortie Y*k permet d'engendrer des signaux de sortie inverse Yk, ce qui revient à permuter les parties réelles et imaginaires de la partie complexe de5 la TCDM précitée. Le procédé de décodage, objet de la présente invention, est alors suivi d'une étape G' de calcul de recouvrement des blocs pour restituer les échantillons x(n).10 Dans le procédé de décodage, objet de la présente invention, le processus de traitement, identique au processus de traitement de codage, formé par les étapes C', D', E' de la figure 3, effectuant un calcul de la partie complexe de la TCDM directe, comprend, de la même manière15 que dans le procédé de codage, mais sur les parties réelles et parties imaginaires permutées reçues après transmission, le calcul en C' de z'n = zn W Nn pour N = 0,,N/4-1, calcul en D' par transformée de Fourier rapide inverse FFT-1 de taille N/4 de Z'k = FFT-' z'n, puis calcul à20 l'étape E' de l'expression selon la relation ( 15) Zk = ((-1)k+l W 8-l W 4 N 4 k+l) Z'k pour k = 0,,N/4-1. Une description plus détaillée d'un dispositif de codage d'un signal numérique conformément à l'objet de la présente invention sera maintenant donnée en liaison avec la figure 4. Selon la figure précitée, les échantillons ainsi que décrits précédemment étant regroupés en blocs de N échantillons successifs, le dispositif comprend une première, 111, et une deuxième 112 mémoire d'entrée permettant chacune la mémorisation de N/2 échantillons successifs A titre d'exemple non limitatif, la deuxième mémoire d'entrée 112 permet la mémorisation des échantil- lons retardés de N/2 Selon une autre variante de réalisa-35 tion, la première mémoire d'entrée permet la mémorisation, par adressage, de N/2 échantillons ou points d'ordre pair, alors que la deuxième mémoire d'entrée 112 permet la mémo- risation de N/2 points ou échantillons d'ordre impair. Des circuits de calcul notés 1, 2, 3, 4 sur la figure 4 permettentrespectivement d'effectuer: le calcul de zn, conformément à la relation ( 12), le calcul de z'n vérifiant la relation ( 13), le calcul de la transformée de Fourier rapide inverse FFT-1 de N/4 selon la relation ( 14), le calcul de Zk selon la relation ( 15). Bien entendu, à titre d'exemple non limitatif, les circuits de calcul 1, 2, 3, 4, effectuent ainsi, suite à l'opération de fenêtrage précédemment mentionnée, consis- tant en une pondération spatiale ou temporelle des échan- tillons, une transformée en cosinus discrète modifiée TCDM15 permettant notamment, successivement, l'établissement d'une transformation complexe inversible Y 2 k+N/4 +j Y 2 k vérifiant les relations ( 16) et ( 17) à partir de l'expression de cal- cul auxiliaire. Ainsi, les circuits de calcul de la transformation complexe inversible 1, 2, 3, et 4 précédemment mentionnés comportent successivement, en cascade du dispositif de co- dage conformément à l'objet de la présente invention, un circuit 1 de calcul complexe permettant d'effectuer le cal- cul de zn, un circuit 2 de multiplication complexe permet-25 tant d'effectuer le calcul de z'n = zn W Nn pour n = 0,,N/4-1, un circuit de calcul 3 par transformée de Fourier rapide inverse FFT'i z'n, c'est-à-dire l'expression Z'k vérifiant la relation ( 14), puis un troisième circuit 4 de calcul de l'expression de Zk vérifiant la relation ( 15)30 pour k = 0,,N/4-1 Ce troisième circuit 4 permet ainsi la détermination successive des coefficients d'ordre pair et impair de transformation, ainsi que décrit précédemment dans la description. Ainsi qu'on a représenté en Figure 4, le premier circuit de calcul complexe de zn comporte, connectés aux première et deuxième mémoires d'entrée 111, 112 des pre- miers et deuxièmes circuits sommateurs, notés 121, 122. Les premiers circuits sommateurs reçoivent, d'une part, directement de la première mémoire d'entrée, la va- leur de l'échantillon pondéré y 2 n, et, d'autre part, de la deuxième mémoire d'entrée 112, par l'intermédiaire d'un multiplicateur par -1, noté 123, la valeur de l'échantillon pondéré y N/2-1-2 n Les deuxièmes circuits sommateurs 122 i reçoivent d'une part de la première mémoire d'entrée 11110 l'échantillon pondéré y N/2 + 2 n, et d'autre part, de la deuxième mémoire d'entrée, l'échantillon pondéré y N-1-2 n. On notera bien sûr que les premiers et deuxièmes circuits sommateurs 121, 122, peuvent en fait être constitués par des sommateurs élémentaires, notés 12 li, 122 i, chaque15 sommateur élémentaire recevant les couples de valeurs d'échantillons pondérés précédemment mentionnées pour constituer l'ensemble des valeurs complexes zn Bien entendu, chaque premier circuit sommateur 121 i est relié à la deuxième mémoire d'entrée 112, par l'intermédiaire d'un20 circuit multiplicateur par -1, noté 123 i Ainsi, les premiers circuits sommateurs 121 peuvent être formés par N/2 sommateurs élémentaires 12 hi Il en est de même pour les deuxièmes circuits sommateurs 122, relativement aux sommateurs élémentaires 122 i.25 Le nombre de composants élémentaires, tels que les sommateurs élémentaires 12 hi, 122 i, peut être déterminé de façon à réaliser un compromis entre vitesse de traitement et capacité de mémorisation. En outre, le premier circuit de calcul complexe 1 comporte des premières et deuxièmes mémoires auxiliaires de N/4 valeurs, ces premières et deuxièmes mémoires auxiliaires, notées 131, 132, étant connectées en sortie des premiers et deuxièmes additionneurs 121, 122, et en particulier des sommateurs élémentaires les constituant.35 Les mémoires auxiliaires 131, 132, permettent de mémoriser la partie réelle, respectivement la partie imaginaire de zn. De la même manière, les deuxièmes circuits 2 de multiplication complexe de calcul de z'n comportent, ainsi que représenté en Figure 4, des circuits notés 20 a, 20 b, de mémorisation de valeurs constantes, les constantes W Nn Ces circuits de mémorisation peuvent être constitués par des circuits de type mémoire RAM à accès en lecture rapide, chargés à partir de mémoires mortes contenant les valeurs constantes précitées.10 En outre, des premiers circuits multiplicateurs notés 21 a, 22 a, sont prévus et reçoivent, d'une part, la partie réelle a de zn = a+jb, et d'autre part, la partie réelle cos 2 wn, respectivement la partie imaginaire N sin 2 wn de W Nn Ces premiers circuits multiplicateurs N délivrent les produits a cos 2 wn et a sin 2 wn. N N De la même manière, des deuxièmes circuits multiplicateurs notés 21 b, 22 b, reçoivent, d'une part, la partie imaginaire b de zn et, d'autre part, la partie réelle cos 2 wn respectivement la partie imaginaire N sin 2 wn de W Nn Ces deuxièmes circuits multiplicateurs N 21 b, 22 b, délivrent les produits b cos 2 wn et b sin 2 wn. N N Ainsi qu'on l'a représenté en outre en figure 4, des premiers circuits sommateurs 23 reçoivent le produit a cos 2 wn du premier circuit multiplicateur 21 a et, N d'autre part, du deuxième circuit multiplicateur 22 b, le produit b sin 2 wn par l'intermédiaire d'un multiplicateur N par -1 noté 23 a Le premier circuit sommateur 23 délivre la partie réelle de z'n = a'+jb', avec a' = a cos 2 wn b sin 2 wn. N N De même, un deuxième circuit sommateur 24 est prévu, et reçoit, d'une part, du premier circuit multipli- cateur 22 a, le produit a sin 2 wn et d'autre part, du N circuit multiplicateur 21 b, le produit b cos 2 wn. N Ce deuxième circuit sommateur 24 délivre la partie imagi- naire de zn, b' = a sin 2 wn + b cos 2 wn. N N La notation i des multiplicateurs et sommateurs indique une multiplicité éventuelle maximale de N/4 de ces derniers dans les conditions indiquées précédemment. En outre, les premières 25 et deuxièmes 26 mémoires auxiliaires permettent de mémoriser les valeurs de la partie réelle a', respectivement imaginaires b', de z'n On notera que les mémoires auxiliaires précitées sont des20 mémoires de type RAM permettant en fait de mémoriser chacune N/4 valeurs. Le circuit de calcul 3 permet d'effectuer une transformée de Fourier rapide inverse FFT-1 de l'expres- sion:25 Z'k = FFT-1 z'n. Celle-ci peut être réalisée par un circuit dédié permettant la mise en oeuvre de la méthode de calcul décrite par Pierre Duhamel dans l'article précédemment mentionné. Enfin, ainsi que représenté en figure 4, les troi- sièmes circuits 4 de multiplication complexe de l'expres- sion Zk peuvent comporter des circuits notés 40 a, 40 b, de mémorisation des constantes W 8-1 et W 4 N 4 k+l selon leur partie réelle et imaginaire On notera que d'une manière générale les mémoires permanentes de constantes telles que35 20 a, 20 b, respectivement 40 a, 40 b, ne sont pas représentées dans les circuits de calcul correspondants afin de ne pas surcharger le dessin. Ainsi qu'on le remarquera à l'observation de la figure 4, le troisième circuit 4 de multiplication complexe comprend des éléments analogues à ceux du circuit de calcul 2 de multiplication complexe En particulier, il comprend des premiers circuits multiplicateurs 41 a, 42 a, recevant, d'une part, la partie réelle de l'expression Z'k, et, d'autre part, la partie réelle respectivement imaginaire des constantes W 8-1 et W 4 N 4 k+l à partir des circuits de10 mémorisation 40 a, 40 b. Les premiers circuits multiplicateurs délivrent les produits correspondants. En outre, les deuxièmes circuits multiplicateurs 41 b, 42 b, reçoivent, d'une part, la partie imaginaire de l'expression Z'k et, d'autre part, la partie réelle, respectivement imaginaire, des constantes W 8-1 et W 4 N 4 k+l à partir des mêmes circuits de mémorisation 40 a, 40 b Ils délivrent les produits correspondants. En outre, des premier 43 et deuxième 44 circuits sommateurs sont prévus Le premier circuit sommateur 43 reçoit le produit délivré par le premier circuit multipli- cateur 41 a, et le produit délivré par le deuxième circuit multiplicateur 42 b, par l'intermédiaire d'un multiplicateur par -1 noté 43 a Il délivre la partie réelle de l'expres-25 sion Zk, telle que RelZkl = YN/4 + 2 k. Le deuxième circuit sommateur 44 reçoit, d'une part, le produit délivré par le premier circuit multiplicateur 42 a, et, d'autre part, le produit délivré30 par le deuxième circuit multiplicateur 41 b, et délivre la partie imaginaire de l'expression Zk: ImlZkl = Y 2 k. Une description plus détaillée d'un dispositif de décodage d'un signal numérique x représenté par des échantillons x(n), ces échantillons ayant été codés selon le procédé de codage précédemment décrit dans la description, sera donnée en liaison avec la figure 5 a. Ainsi qu'on l'a représenté sur la figure Sa, le dispositif de décodage comprend un circuit 5 de mémori- sation et de lecture des coefficients de transformation5 transmis, tels qu'établis par le circuit codeur de la figure 4, ces coefficients s'écrivant: YN/4 + 2 k = RelZkl et Y 2 k = ImlZkl Le circuit 5 de mémorisation et de lecture permet d'effec- tuer une permutation des coefficients de transformation10 transmis mémorisés, et ce, par adressage en lecture, cette permutation étant représentée par le croisement des parties réelles et imaginaires mémorisées, ainsi que représenté sur la figure 5 a. En outre, le dispositif de décodage comprend un circuit 6 de calcul de la partie complexe de la TCDM directe comprenant successivement en cascade un circuit 62 de multiplication complexe de calcul de Z'k et un circuit 63 de calcul de la transformée de Fourier inverse FFT-1 correspondante Un circuit 64 permet de calculer l'expres- sion Zk: Zk = (-l)k+l W 8-l W 4 N 4 k+l Zlk. On notera que le circuit 6 de calcul de la partie complexe de la TCDM directe comporte des modules 62, 63, et 64, respectivement identiques aux modules 2, 3 et 4 du dispositif codeur En conséquence, ces modules ne seront pas décrits plus en détails. En outre, ainsi que représenté en figure 5 a, le dispositif de décodage comprend, après interversion ou permutation des parties réelles et imaginaires de Zk, par30 adressage en lecture de façon analogue à la permutation réalisée avec le module d'entrée 5 précédemment décrit, un module de calcul de recouvrement, noté 7, lequel sera décrit ci-après. On comprendra que le module 6 de calcul de la partie complexe de la TCDM directe, par l'intermédiaire des modules 62, 63 et 64 précédemment décrits, dans lesquels le flux de l'information est traité selon un processus inverse, délivre finalement une variable complexe, notée Zn, de la forme: Zn = (x 2 n h 2 n-x N/2-2 n-l h N/2-2 n-1) + j(x N-2 n+l h N-2 n+l-x N/2 + 2 n h N/2 + 2 n). Dans cette relation, la partie réelle est retardée d'un demi-bloc par rapport à la partie imaginaire, soit de N/2 échantillons. Dans la relation précitée, on suppose que la fenêtre de pondération utilisée au processus de codage et celle utilisée au processus de décodage sont identiques. Après compensation du retard précité, la relation précédente peut être écrite sous la forme: Zn = (x 2 n+jx N/2-2 n+l)(h 2 n jh(N/2 + 2 n)). Les conditions de reconstruction parfaite des échantillons d'origine précédemment mentionnées dans la description permettent alors de reconstruire la séquence des échantillons x(n) par une simple multiplication complexe de l'expression précitée de zn par l'expression20 h 2 n-jh N/2 + 2 n. Ainsi qu'on l'a représenté en figure 5 b, le module de calcul de recouvrement 7 comprend une première, 71 a, et une deuxième, 71 b, mémoires de N/2 échantillons permettant de mémoriser les échantillons correspondants des blocs m,25 respectivement m-l, afin d'assurer la compensation du retard de N/2 échantillons de la partie réelle par rapport à la partie imaginaire correspondante de l'expression précitée Les N/2 échantillons de la partie imaginaire du bloc m sont mémorisés au niveau d'une mémoire 72.30 En outre, le module 7 de calcul du recouvrement comporte, ainsi que décrit précédemment, relativement au circuit de multiplication complexe, tel que 2 et 4 par exemple, ou respectivement 62, 64, des multiplicateurs 73 ai, 73 bi, 74 ai, 74 bi, un inverseur de signe 75 ai et 2 sommateurs 75 i, 76 i. En outre, les coefficients multiplicatifs h 2 N et h N/2 + 2 N sont mémorisés dans des mémoires 70 a et 70 b On comprendra bien sûr que dans le mode de réalisation du module représenté en figure 5 b, les multiplicateurs et sommateurs portant les indices i n'ont été représentés qu'à5 un exemplaire, afin de ne pas surcharger le dessin, ce nombre de multiplicateurs et sommateurs pouvant être égal à N/2, afin de réaliser les opérations correspondantes sur les N/2 valeurs mémorisées correspondantes. Les sommateurs 75 i, respectivement 76 i, délivrent alors les échantillons reconstitués, x 2 n, respectivement x N/2-2 n-1. Dans un mode de réalisation amélioré de mise en oeuvre du procédé et du dispositif de codage respectivement de décodage objets de la présente invention, ces derniers15 peuvent avantageusement permettre la prise en compte directe du fenêtrage et du recouvrement dans le processus de calcul. En effet, on peut remarquer, d'une part que la structure du processus de calcul montre que la fenêtre autorisant une reconstruction parfaite réalise en fait une rotation des deux parties d'échantillons de rang pair, respectivement impair, de la suite d'échantillons x(n) d'entrée En outre, en ce qui concerne le calcul du recouvrement, au niveau de la reconstruction des échan-25 tillons au niveau du décodeur, la propriété de recons- truction parfaite, due au seul fait du recouvrement de N/2 échantillons des blocs d'échantillons, permet, après compensation du retard de N/2 échantillons, d'obtenir la séquence d'échantillons reconstruits x 2 N par une multiplication complexe par l'expression h 2 N jh N/2 + 2 n. L'utilisation de la fenêtre telle que définie par la relation ( 6) permet alors de simplifier notablement le processus de codage respectivement de décodage mis en oeuvre conformément à l'objet de la présente invention, compte tenu de l'observation selon laquelle l'opérateur défini par la relation ( 6), définissant la fenêtre de pondération appliquée aux échantillons, lors de l'opération de pondération des échantillons d'entrée x(n) respective- ment de l'opération de reconstruction des échantillons x 2 n,5 n'est autre que la racine 4 Nième de l'unité à la puissance 4 n+l, W 4 N 4 n+l. Dans les processus de codage, respectivement de décodage, on note que la relation ( 15) est obtenue par une opération de rotation semblable appliquée sur les coeffi-10 cients Z'k obtenus après traitement 3 par transformée de Fourier rapide inverse FFT-1. Ainsi le fenêtrage 1 et la multiplication complexe 2 de calcul de z'n du processus de traitement avec c = cos 2 W 4 n+l et S = sin 2 W 4 n+ 1 4 N 4 N peuvent-ils être exprimés par la relation: ( 18) z'n = ((x 2 n c-x N/2-1-2 n s) + j zo-N/2 (x 2 n s+ x N/2-2 n-l c) (c+js) soit ( 19) z'n = zo-N/2 (x 2 n S 2 +x N/2-1-2 n cs) + j(x 2 n cs-x N/2-1-2 n c 2) la relation c 2 = 1-52 permet d'obtenir la relation: ( 20) z'n = (x 2 n-j x N/2-1-2 n) + (-(x 2 n S 2 +x N/2-2 n-l cs) + j(x 2 n cs+x N/2-1-2 n c 2) + zo-N/2 ((x 2 n S 2 +x N/2-2 n-l cs) + j(x 2 n cs+x N/2-2 n-l c 2) Dans les relations précitées, on rappelle que zo-N/2 représente l'opérateur de retard de N/2 échantillons appliqué aux échantillons ou valeurs d'ordre N courant.30 Ainsi, le processus précité tel que décrit compte tenu du fenêtrage particulier ne fait-il intervenir que deux quantités nouvelles à chaque bloc de N échantillons, les quantités (x 2 n S 2 +x N/2-2 n-l cs) et (x 2 n cs+x N/2-2 n-1 c 2). La mémorisation de N/4 valeurs supplémentaires permet alors, dans un mode de réalisation d'un codeur ou d'un décodeur conforme à l'objet de la présente invention tel que décrit en figure 6, de ramener l'ensemble des deux rotations, fenêtrage réalisé en amont du processus de5 calcul 1 de zn, multiplication complexe en 2 pour le calcul de z'n en Figure 4, l'ensemble de ces deux traitement de rotation nécessitant 3 N opérations, à N multiplications et N additions, soit 2 N opérations, le coût en nombre d'opéra- tions relatives au fenêtrage étant ainsi en apparence10 supprimé. On notera que dans le processus de codage tel que représenté en figure 6, le dispositif permettant la mise en oeuvre d'un tel processus comporte un module 8 de fenêtrage et de calcul de z'n remplaçant le module de fenêtrage, non15 représenté, le module 1 de calcul de zn et le module 2 de multiplication complexe de calcul de z'n de la figure 4 Le module 8 est suivi du module 3 de calcul de la transformée de Fourier rapide inverse FFT-1 sur N/4 points, ce dernier étant lui-même suivi d'un module 9 de calcul des coeffi- cients pairs de transformée Y 2 k puis respectivement impairs YN/2-2 k- 1. Sur la figure 6, on a représenté successivement les modules 8, 3 et 9 précédemment mentionnés On notera que, conformément à la convention précédemment établie, tout25 opérateur, multiplicateur ou sommateur porte une référence chiffrée générale, laquelle, lorsqu'elle est assortie d'un indice i, correspond à un opérateur élémentaire, une pluralité d'opérateurs élémentaires pouvant constituer l'opérateur précité Ainsi, dans les modules 8 et 9 de la30 figure 6, tout indice i peut indiquer en fait une pluralité de N/4 opérateurs élémentaires correspondants, ce qui permet la réalisation d'un dispositif de codage, ou respectivement de décodage, permettant un fonctionnement en temps réel pour une capacité de mémorisation optimisée.35 Ainsi qu'on l'a représenté sur la figure précitée, le module 8 de fenêtrage et de calcul de z 'n comporte une première mémoire d'entrée 81 a et une deuxième mémoire d'entrée 81 b, permettant respectivement de mémoriser les échantillons impairs, respectivement pairs, x(n). Des premiers multiplicateurs 82 a, respectivement 82 b, reçoivent respectivement les échantillons mémorisés x 2 N délivrés par la mémoire 81 b, et les échantillons impairs x N/2-1-2 N délivrés par la mémoire 81 a Les premiers multiplicateurs précités reçoivent également, respective- ment à partir d'une mémoire auxiliaire 80 a, la valeur de la10 constante c, précédemment mentionnée dans la description, par l'intermédiaire d'un inverseur 821 i et directement. En outre, des deuxièmes multiplicateurs, notés 83 a, respectivement 83 b, reçoivent, outre les échantillons pairs x 2 n, respectivement impairs x N/2-1-2 n, de la part d'une15 mémoire auxiliaire notée 80 b, la valeur de la constante s précédemment décrite dans la description, respectivement directement et par l'intermédiaire d'un multiplicateur par -1 noté 89. Des premiers sommateurs 84 a et 84 b reçoivent, d'une part, le produit délivré par le premier multiplicateur 82 a et par le deuxième multiplicateur 83 a, et d'autre part, le produit délivré par le premier multiplicateur 82 b, et par le deuxième multiplicateur 83 b. Des deuxièmes sommateurs notés 86 a, respectivement 86 b, reçoivent respectivement la somme délivrée par les premiers sommateurs 84 a ainsi que cette même somme retardée par une ligne à retard de N/2 valeurs, notée 85 a, par l'intermédiaire d'un inverseur noté 861 i, et d'autre part, la somme délivrée par le premier sommateur 84 b, et cette30 même somme retardée de N/2 valeurs, par une ligne à retard b. Des troisièmes sommateurs notés 87 a et 87 b reçoivent respectivement les sommes délivrées par les deuxièmes sommateurs 86 a, respectivement 86 b, ainsi que, respectivement la valeur de l'échantillon impair x N/2-1-2 n après inversion par un inverseur noté 871 i et la valeur de l'échantillon d'ordre pair x 2 n Les troisièmes sommateurs 87 a et 87 b délivrent ainsi les valeurs correspondantes de z' n, les troisièmes sommateurs 87 a délivrant les parties réelles de z'n et les troisièmes sommateurs 87 b délivrant5 les parties imaginaires de z'n On notera que les mémoires 88 a et 88 b peuvent avantageusement être constituées par des mémoires de type RAM de N/4 valeurs. Le module 3 de calcul de la transformée de Fourier rapide inverse FFT- 1 est identique au module 3 de la figure 4. Le module 9 de calcul des coefficients de transformée Yk permet alors de calculer les valeurs des coefficients pairs Y 2 k, respectivement impairs YN/2-2 k-1 à partir des valeurs de la transformée de Fourier rapide15 précédemment citées. Ainsi qu'on l'a représenté en figure 6, le module 9 comprend des premiers multiplicateurs notés 91 a, 91 b, 91 c, et 91 d Les premiers multiplicateurs reçoivent respectivement dans l'ordre de leur énonciation la partie20 réelle des résultats de la transformée de Fourier rapide notée RelZ N/8-kl, la partie imaginaire correspondante notée ImlZ'N/8-k J, la partie réelle RelZ'N/8 +kl et enfin, la partie imaginaire correspondante ImlZ'N/8 +kl Les premiers multiplicateurs précités reçoivent, en outre, la25 valeur c précédemment mentionnée dans la description d'une mémoire auxiliaire 90 a. Le module 9 de calcul des coefficients des trans- formées comporte en outre des deuxièmes multiplicateurs notés respectivement 92 a, 92 b, 92 c et 92 d Les deuxièmes30 multiplicateurs reçoivent dans l'ordre de leur énonciation respectivement les produits de la transformée de Fourier rapide inverse, de même que les premiers multiplicateurs précédemment énoncés, et la valeur S précédemment mentionnée dans la description à partir d'une mémoire35 auxiliaire notée 90 b Les deuxièmes multiplicateurs délivrent les produits correspondants. Des premiers sommateurs 93 a, deuxièmes sommateurs 93 b, troisièmes sommateurs 93 c et quatrièmes sommateurs 93 d reçoivent respectivement les valeurs des produits délivrées par le premier multiplicateur 91 a, et le deuxième5 multiplicateur 92 b, le deuxième multiplicateur 92 a, par l'intermédiaire d'un inverseur 93 b, et le produit délivré par le premier multiplicateur 91 b, le produit délivré par le premier multiplicateur 91 c, et le produit délivré par le deuxième multiplicateur 92 d par l'intermédiaire d'un10 inverseur 94 c, et enfin le produit délivré par le deuxième multiplicateur 92 c, et par le premier multiplicateur 91 d. Les sommes délivrées par le premier sommateur 93 a et le troisième sommateur 93 c sont mémorisées au niveau d'une mémoire auxiliaire 95 a, laquelle constitue une mémoire des15 valeurs des coefficients de transformée de rang impair YN/2-2 k-1 Au contraire, une mémoire auxiliaire 95 b reçoit les valeurs délivrées par le deuxième sommateur 93 b et par le quatrième sommateur 93 d, cette mémoire auxiliaire 95 b permettant de mémoriser les coefficients de transformée de20 rang pair Y 2 k. On comprendra ainsi que le module de codage, tel que représenté en figure 6, permet un gain particulièrement avantageux en temps de calcul, le nombre d'opérations étant ramené ainsi que mentionné précédemment de 3 N opérations à25 2 N opérations, un nombre d'opérations correspondant à celles nécessaires au fenêtrage dans le mode de réalisation de la figure 4 étant ainsi supprimé. On notera bien sûr qu'un décodeur peut être réalisé à partir de la même configuration que celle représentée en figure 6 conformément au principe de transformation inver- sible déjà mentionnée en relation avec les figures 4 et 5 a. Une description détaillée de ce décodeur ne sera pas donnée, car, bien entendu, il suffit, en pratique, de subs- tituer les variables d'entrée et de sortie correspondantes35 pourvu que l'on termine par la série de multiplications par les valeurs de rotation c et S précédemment citées. En outre, un listage du code source d'un programme permettant d'assurer le traitement des échantillons x(n) tant au niveau du codage que du décodage est donné en annexe à la présente description Ce traitement correspond,5 dans le mode de réalisation donné, à celui du dispositif de la figure 6 Le code source du programme précité a été écrit en langage C, une traduction des lignes de commentaire étant donnée, les instructions étant reproduites en l'état.10 ANNEXE A LA DESCRIPTION * forward TDAC declarations are omitted * /* *****initialisatdons**** */ if(init == 0) ( for (i = O;i N/4) */ /* Constantes pour les rotations d'entrée et de sortie */ /* **** Algorithme rapide *** */ 32. REVENDICATIONS 1 Procédé de codage d'un signal numérique (x) représenté par des échantillons numériques x(n), lesdits échantillons étant regroupés en blocs de N échantillons successifs, caractérisé en ce que, suite à une opération de fenêtrage consistant à effectuer une pondération spatiale ou temporelle des échantillons, fonction de l'ordre N des échantillons, dans le bloc, yn = x(n) h(N-1-n), o h(N-1-n) représente une loi de pondération déterminée, ce procédé consiste: à effectuer une transformée en cosinus discrète modifiée TCDM, au niveau des blocs d'échantillons, pour calculer les coefficients de transformation d'ordre pair de la forme: N-1 Y 2 k +(ki 1 W 4 Y 2 k yn cos( 2 w/4 N ( 2 n+ 1) ( 4 k+l) + ( 4 k+l)w/4) n=O pour k E lO,, N/2-1 l avec YN-k = -Yk-1, le terme de déphasage étant réparti en fonction de l'ordre k du coefficient précité, à exprimer lesdits coefficients d'ordre pair calculés Y 2 k sous forme d'une transformation complexe inversible Y 2 k+ N/4 +j Y 2 k N/4-1 = (-1)k+l W 8-1 (y'n-y"n+N/4)+ J(y"n+y'n+N/4)) n=O W 4 N( 4 k+l)( 4 n+l) pour k=O,, N/4-1 avec y'n = x 2 n h 2 n y"n = x N-2 n-l h N-2 n-1 W 4 N = cos( 2 w/4 N)+j sin( 2 w/4 N) à calculer ladite transformation complexe inversible à partir de l'expression de calcul auxiliaire: N/4-1 Zk = (-1)k+ 1 W 8-1 W 4 N 4 k+ 1(zn W Nn) WN/4 nk n=O o zn = (y 2 n-y N/2-1-2 n) + j(y N-1-2 n+y N/2 + 2 n) pour n= 0,, N/4-1 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le calcul de ladite transformation complexe inversible est effectué par les étapes successives suivantes: a) calcul de zn pour n= 0,,N/4-1 b) calcul de z'n=zn W Nn pour n=O,,N/4-1 c) calcul par transformée de Fourier rapide inverse, FFT-1, de taille N/4 des coefficients correspondants Z'k: Z'k = FFT-i z'n d) calcul de l'expression: Zk = ((-1)k+i W 8-l W 4 N 4 k+i) Z'k pour k= 0,,N/4-1 e) détermination successive des coefficients de transforma- tion d'ordre pair, Y 2 k ImlZkl partie imaginaire de Zk, Y 2 k+N/4 RelZkl partie réelle de Zk, f) transmission en lieu et place des échantillons numéri- ques x(n) constituant le signal numérique desdits coef- ficients de transformation Y 2 k, Y 2 k+N/4, sous forme de signal codé. 3 Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'expression de calcul auxiliaire étant exprimée sous la forme: N/4-1 Zk = (-l)k+i W 8-1 W Nk j (zn W 4 N( 4 n+l) w N/4 nk) n= O les étapes b) et d) sont interverties, les multiplications complexes par W 4 N( 4 n+ 1) étant placées en début ou en fin de calcul. 4 Procédé de décodage d'un signal numérique (x) représenté par des échantillons numériques x(n), lesdits échantillons étant regroupés en blocs de N échantillons, et codés selon l'une des revendications 1 à 3 précédentes, caractérisé en ce que ledit décodage consiste à effectuer une permutation des parties réelles YN/4 + 2 k et imaginaire Y 2 k des coefficients de transformation transmis, à soumettre lesdits coefficients permutés à un processus de traitement de codage par calcul de la partie complexe de la TCDM directe, de la forme RelZkl, ImlZkl, à permuter les parties réelles et imaginaires de ladite partie complexe, à effectuer un calcul de recouvrement pour restituer lesdits échantillons x(n). Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit processus de traitement identique au processus de traitement de codage par calcul de la partie complexe de15 la TCDM directe comprend calcul de zin = zn W Nn pour N = calcul de Z'k par transformée de Fourier rapide inverse, FFT-1, de taille N/4, Z'k = FFT z'n, calcul de l'expression Zk = ((_l)k+ 1 W 8-1 W 4 N 4 k+ 1) Z Ik pour k=O,,N/4-1 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'ensemble des étapes b), c) et d) formant une transformation complexe inversible, l'inverse de la I transformée constituée par les étapes précitées constitue le noyau d'une transformée en cosinus discrète modifiée inverse, TCDM inverse, cette TCDM inverse étant calculée au30 moyen d'une TCDM directe correspondante suite à: interversion des parties réelles et imaginaires des signaux d'entrée, z = a+jb ==> z* = b+ja pour engendrer des signaux d'entrée inversés, calcul de la TCDM directe des signaux d'entrée inversés pour engendrer des signaux de sortie, Y*k, interversion des parties réelles et imaginaires des signaux de sortie Y*k pour engendrer des signaux de sortie inverse Yk. 7 Dispositif de codage d'un signal numérique (x) représenté par des échantillons numériques x(n), regroupés en blocs de N échantillons successifs, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte: une première ( 111) et une deuxième ( 112) mémoires d'entrée permettant chacune la mémorisation de N/2 échan- tillons successifs, ladite deuxième mémoire d'entrée per- mettant la mémorisation desdits échantillons retardés de N/2, des moyens de calcul ( 1, 2, 3, 4), suite à une opération de fenétrage consistant à effectuer une pondération spatiale des échantillons yn = x(n) h(N-l-n) o h(N-l-n) représente une loi de pondération déterminée, sur lesdits échantillons, d'une transformée en cosinus discrète modi- fiée TCDM, de façon à calculer les coefficients de transformée d'ordre pair de la forme: N-1 Y 2 k => yn cos( 2 w/( 4 N) ( 2 n+l) ( 4 k+l)+( 4 k+l)w/4) n= O pour k E lO,,N/2-1 l avec YN-k = -Yk-l, le terme de déphasage étant réparti en fonction de l'ordre k du coefficient considéré, les coefficients d'ordre pair Y 2 k étant obtenus à partir d'une transformation complexe inversible Y 2 k+N/4 +j Y 2 k, à partir d'une expression de calcul auxiliaire N/4-1 Zk = (-1)k+l W 8-1 W 4 N 4 k+l (zn w Nn) WN/4 nk n= O o zn = (y 2 n-y N/2-1-2 n) + j(y N-1-2 n+y N/2 + 2 n) pour N = 0,,N/4-1 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de calcul de la transformation complexe inversible Y 2 K+N/4 +j Y 2 k comportent successivement 36 ' en cascade: des premiers moyens ( 1) de calcul complexe permettant d'effectuer le calcul de zn, des deuxièmes moyens ( 2) de calcul complexe de z'n = zn W Nn, pour N = 0,,N/4-1, des moyens ( 3) de calcul par transformée de Fourier rapide inverse FFT- 1 z'n, des troisièmes moyens ( 4) de calcul complexe de 1 ' expression Zk = (-1)k+i W 8-l W 4 N 4 k+i Z'k pour k = 0,,N/4-1 et de détermination successive des coefficients de transformation d'ordre pair Y 2 k ImlZkl partie imaginaire de Zk, Y 2 k+N/4 RelZkl partie réelle de Zk. 9 Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens ( 1) de calcul complexe de zn comportent, connectés auxdites première et deuxième mémoires d'entrée ( 111), ( 112):20 des premiers et deuxièmes moyens sommateurs ( 121, 122), lesdits premiers moyens sommateurs ( 121) recevant, d'une part, directement de ladite première mémoire d'entrée, la valeur de l'échantillon pondéré y 2 n, et, d'autre part, de la deuxième mémoire d'entrée ( 112), par l'intermédiaire d'un multiplicateur par -1, ( 123), la valeur de l'échan- tillon pondéré y N/2-1-2 n, lesdits deuxièmes moyens sommateurs ( 122) recevant, d'une part, de ladite première mémoire d'entrée l'échantillon pondéré y N/2 + 2 n, et, d'autre part, de ladite deuxième mémoire d'entrée, l'échantillon pondéré y N-1-2 n, des premières et deuxièmes mémoires auxiliaires de N/4 points connectées respectivement en sortie des premiers et deuxièmes additionneurs et permettant de mémoriser la partie réelle, respectivement imaginaire, de zn = (y 2 n-y N/2-1-2 n) + j(y N-1-2 n+y N/2 + 2 n). Dispositif selon l'une des revendications 7 à 3 Y 9, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes moyens ( 2) de multiplication complexe de calcul de Z'n comportent: des moyens ( 20 a, 20 b) de mémorisation de constantes W Nn = cos 2 rn/N + j sin 2 wn/N, des premiers moyens multiplicateurs 21 a, 22 a recevant, d'une part, la partie réelle a de zn = a+jb et, d'autre part, la partie réelle cos 2 un/N, respectivement la partie imaginaire sin 2 rn/N de W Nn, et délivrant les produits a.cos 2 wn/N et a sin 2 nn/N, des premiers moyens sommateurs ( 23) recevant, d'une part, du premier moyen multiplicateur ( 21 a), le produit a.cos 2 wn/N, et, d'autre part, du deuxième moyen multipli- cateur 22 b, le produit b sin 2 wn/N par l'intermédiaire d'un multiplicateur par -1 ( 23 a) et délivrant la partie réelle de z'n = a'+jb', a' =a cos 2 wn/N b sin 2 wn/N, des deuxièmes moyens sommateurs ( 24) recevant, d'une part, du premier moyen multiplicateur ( 22 a) le produit a.sin 2 Tn/N, et, d'autre part, du deuxième moyen multipli- cateur ( 21 b) le produit b cos 2 wn/N et délivrant la partie imaginaire de z'n=a'+jb', b'=a sin 2 un/N + b cos 2 rn/N, des premières et deuxièmes mémoires auxiliaires ( 25, 26) permettant de mémoriser les valeurs de la partie réelle a' respectivement imaginaire b' de z'n. 11 Dispositif selon l'une des revendications 7 à , caractérisé en ce que lesdits troisièmes moyens ( 4) de multiplication complexe de Z'k comprennent: des moyens ( 40 a, 40 b) de mémorisation des constantes W 8-1, W 4 N 4 k+l, selon leur partie réelle et imaginaire, des premiers moyens multiplicateurs ( 41 a, 42 a) recevant, d'une part, la partie réelle de l'expression Z'k, et, d'autre part, la partie réelle respectivement imaginaire desdites constantes W 8-1, W 4 N 4 k+l des moyens de mémorisa- tion ( 40 a, 40 b) et délivrant les produits correspondants, des deuxièmes moyens multiplicateurs ( 41 b, 42 b) recevant, d'une part, la partie imaginaire de l'expression Z'k, et, d'autre part, la partie réelle, respectivement imaginai- re, desdites constantes W 8-1, W 4 N 4 k+l des moyens de mémorisation ( 40 a, 40 b) et délivrant les produits correspondants, des premiers moyens sommateurs ( 43) recevant, d'une part, le produit délivré par le premier moyen multiplicateur ( 41 a) et le produit délivré par ledit deuxième moyen multiplicateur ( 42 b) par l'intermédiaire d'un multiplica- teur par -1 ( 43 a) et délivrant la partie réelle de l'expression Zk telle que RelZkl = YN/4 + 2 k, des deuxièmes moyens sommateurs ( 44) recevant, d'une part, le produit délivré par le premier moyen multiplica- teur ( 42 a), et, d'autre part, le produit délivré par le deuxième moyen multiplicateur ( 41 b) et délivrant la partie imaginaire de l'expression Zk telle que ImlZkl=Y 2 k. 12 Dispositif de décodage d'un signal numérique (x) représenté par des échantillons numériques x(n), regroupés en blocs de N échantillons successifs, ces échantillons ayant été codés conformément au procédé de codage selon l'une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que ledit dispositif de décodage comporte: des moyens ( 5) de mémorisation et de lecture des coeffi- cients de transformation transmis, YN/4 + 2 k = RelZkl et Y 2 k = ImlZkl, lesdits moyens de lecture permettant une permutation desdits coefficients de transformation transmis mémori- sés, des moyens ( 6) de calcul de la partie complexe de la TCDM directe comportant successivement en cascade des moyens ( 62) de multiplication complexe de calcul de z'n, des moyens ( 63) de calcul de la transformée de Fourier rapide inverse FFT 1 i z'n, et des moyens ( 64) de calcul de l'expression Zk = (_l)k+l W 8-l W 4 N 4 k+l Ztk. 13 Dispositif selon la revendication 12, caracté- risé en ce que lesdits moyens ( 6) de calcul de la partie complexe de la TCDM directe comportent des modules ( 62), ( 63) et ( 64) respectivement identiques aux modules ( 2), ( 3) et ( 4) du dispositif codeur. 14 Dispositif de codage respectivement de décodage d'un signal numérique (x) représenté par des échantillons x(n) regroupés en blocs de N échantillons successifs, ca- ractérisé en ce que ce dispositif comporte:10 des premiers moyens ( 8) de calcul par multiplication com- plexe d'une expression z'n = ( (x 2 n c x N/2-1-2 n s) + j zo-N/2 (x 2 n S + x N/2-2 n-l c) (c+js)) à partir des échantillons pairs x 2 N respectivement im- pairs x N/2-1-2 N o c = cos 2 W 4 n+ 1 et s= sin 2 W 4 n+ 1, 4 N 4 N des moyens ( 3) de traitement par transformée de Fourier rapide inverse FFT-1 de l'expression z'n délivrant respectivement les expressions Z'(N/8-k) = FFT-i z'n, des deuxièmes moyens ( 9) de calcul par multiplication complexe des coefficients pairs Y 2 k respectivement impairs YN/2-2 K-1 de transformée. 15 Dispositif selon la revendication 14, caracté- risée en ce que lesdits premiers moyens ( 8) de calcul par multiplication complexe comprennent: une première ( 81 a) et une deuxième ( 81 b) mémoire d'entrée permettant de mémoriser les échantillons de rang impair x N/2-1-2 N respectivement pair x 2 N, une première ( 80 a) et deuxième ( 80 b) mémoire permanente de mémorisation des valeurs c et S précitées, des premiers ( 82 a), ( 82 b) moyens multiplicateurs recevant d'une part les échantillons pairs x 2 N respectivement impairs x N/2-1-2 n, et, d'autre part la valeur c par l'in- termédiaire d'un multiplicateur par -1 respectivement partie réelle de respectivement imaginaire de z'n. des premières et deuxièmes mémoires de type RAM ( 88 a, 88 b) recevant lesdites parties réelles respectivement imaginaires de z'n. 16 Dispositif selon la revendication 14, caracté- risé en ce que lesdits deuxièmes moyens ( 9) de calcul par multiplication complexe des coefficients pairs Y 2 k, respec- tivement impairs YN/2-2 k-1, de transformée comportent: des premières et deuxièmes mémoires permanentes ( 90 a, b) des valeurs de c et s, des premiers multiplicateurs ( 91 a, 91 b, 91 c, 91 d) recevant, dans l'ordre de leur énonciation, la partie ul réelle Re lZ'N/8-kl, la partie imaginaire Im lZ'N/8-kl, la partie réelle Re lZ'N/8 +kl, la partie imaginaire Im lZ'N/8 +kl de la transformée de Fourier rapide inverse de z'n, FFT-1 z'n, lesdits premiers moyens multiplicateurs recevant de la première mémoire ( 90 a) la valeur de c, des deuxièmes moyens multiplicateurs ( 92 a, 92 b, 92 c, 92 d) recevant, dans l'ordre de leur énonciation, la partie réelle RelZ'N/8-kl, la partie imaginaire Im lZ'N/8-kl, la partie réelle Re lZ'N/8 +kl, et la partie imaginaire Im lZ'N/8-kl de la transformée de Fourier rapide inverse de z'n, FFT-1, lesdits deuxièmes moyens multiplicateurs recevant de la deuxième mémoire ( 90 b) la valeur de s, des premiers ( 93 a), deuxièmes ( 93 b), troisièmes ( 93 c) et quatrième ( 93 d) moyens sommateurs, recevant respecti- vement les produits délivrés par le premier multiplica- teur ( 91 a) et le deuxième multiplicateur ( 92 b), le deuxième multiplicateur ( 92 a) par l'intermédiaire d'un inverseur ( 93 b) et par le premier multiplicateur ( 9 lb), le premier multiplicateur ( 91 c) et le deuxième multipli- cateur ( 92 d) par l'intermédiaire d'un inverseur ( 94 c), le deuxième multiplicateur ( 92 c)et par le premier multiplicateur ( 91 d), des premiers ( 95 a) et deuxièmes mémoires auxiliaires ( 95 b) permettant de mémoriser respectivement les sommes délivrées par les premiers ( 93 a) et deuxièmes ( 93 b) respectivement troisièmes ( 93 c) et quatrièmes ( 93 d) sommateurs, ces sommes mémorisées, correspondant aux coefficients impairs YN/2-2 k-1 respectivement pairs Y 2 k de transformée.