FR2933837A1 - Procede de codage, procede et dispositif de transcodage et flux de donnees image codees. - Google Patents
Procede de codage, procede et dispositif de transcodage et flux de donnees image codees. Download PDFInfo
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Abstract
L'invention concerne un procédé de codage d'une séquence d'images en un flux de données image codées comprenant une étape (22) de codage des images en un flux de données images codées. Le procédé comprend en outre une étape (24) de codage de données auxiliaires d'aide au transcodage dans le flux de données image codées. L'invention concerne également un procédé de transcodage et un dispositif de transcodage utilisant les données auxiliaires d'aide au transcodage, ainsi qu'un flux de données image codées comprenant les données auxiliaires d'aide au transcodage.
Description
PROCEDE DE CODAGE, PROCEDE ET DISPOSITIF DE TRANSCODAGE ET FLUX DE DONNEES IMAGE CODEES
1. Domaine de l'invention L'invention se rapporte au domaine général du codage de séquence d'images. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé de codage d'une séquence d'images en un flux de données image codées, un procédé et un dispositif de transcodage d'un premier flux de données image codées en un second flux de données image codées. 2. Etat de l'art Pour transcoder un premier flux de données image codées représentatif d'une séquence d'images en un second flux de données image codées représentatif de la même séquence d'images, il est connu de décoder le premier flux de données image codées en des données images décodées et de réencoder les données images ainsi décodées en un second flux de données image codées. Un système de transmission de flux de données image codées utilisant un tel dispositif de transcodage est décrit en référence à la figure 1. Une séquence d'images S1, Si' ou S1 " est codée par un codeur 10 conformément à une première norme de codage N1 en un premier flux de données image codées F1, F1' respectivement F1 ". Cette première norme de codage N1 est, par exemple, la norme ISO/IEC 14496-10 connue sous le nom de H.264 ou MPEG-4 AVC. Le premier flux F1, F1 ' ou F1 " est, par la suite, transmis via un premier réseau de distribution R1, par exemple un réseau de distribution par satellite, à un dispositif de transmission 12 tel une tête de réseau ( head end en anglais). Ce dispositif de transmission 12 permet la retransmission du premier flux de données image codées F1, F1' ou F1 " sur un second réseau de distribution R2, R2' ou R2", par exemple un réseau câblé. Il est à noter que les contraintes du premier réseau de distribution R1 et du second réseau de distribution R2, R2' ou R2" peuvent différer. Dans le cas particulier décrit ci-après, où le premier réseau R1 est un réseau de distribution par satellite alors que le second réseau R2, R2' ou R2" est un réseau câblé, le premier flux F1, F1 ' ou F1 " conforme à la première norme de codage N1 a, généralement, besoin d'être transcoder en un second flux de données image codées F2, F2' respectivement F2" conformément à une seconde norme de codage N2 différente de N1. En effet, les séquences d'images S1, S1 ' ou S1 " transmises via le réseau satellite R1 sont généralement codées en haute qualité conformément à la norme de codage vidéo ISO/IEC 14496-10. Or les séquences d'images transmises via le réseau câblé R2, R2' ou R2" doivent généralement être codées conformément à la norme de codage vidéo ISO/IEC13818-2 connue sous le nom de MPEG-2. Cette contrainte se vérifie particulièrement sur le territoire américain, territoire sur lequel le réseau câblé diffuse des flux de données image codées en MPEG-2. Dès lors, la plupart des décodeurs ou STB (acronyme anglais de Set Top Box ) des abonnés au réseau câblé ne fonctionnent qu'en MPEG2, et il serait trop coûteux de renouveler tout le parc de STB pour le remplacer par un parc de décodeurs capables de décoder des flux des flux de données image codées conformément à la norme de codage vidéo ISO/IEC 14496-10. Le dispositif de transmission 12 comprend au moins un dispositif de transcodage 120 apte à transcoder le premier flux de données image codées F1 conforme à H.264 en un second flux de données image codées F2 conforme à MPEG-2. Comme illustré sur la figure 1, le dispositif de transmission 12 comprend généralement plusieurs dispositifs de transcodage 120. Ceci est notamment le cas dans les applications de type multiplexage statistique ou StatMux. Les différents seconds flux F2, F2' et F2" de données image codées sont alors multiplexés par un module de multiplexage 180 en un unique flux transmis sur le réseau de distribution R2. Les opérateurs qui gèrent les réseaux câblés cherchent à minimiser les coûts des dispositifs de transcodage 120. Un autre objectif fixé par les opérateurs est de garantir la qualité du transcodage. Ces dispositifs de transcodage 120 doivent donc assurer un transcodage du premier flux de données image codées F1, F1' ou F1 " en un second flux de données image codées F2, F2' respectivement F2" garantissant une très bonne qualité de codage en MPEG- 2 à bas débit, i.e. une très bonne qualité d'image pour l'utilisateur final. En effet, lorsque trois flux de données image codées F2, F2' et F2" sont multiplexé dans un même dispositif de transmission 12 disposant d'un débit global de 36 Mbits/s, seuls 12 Mbits/s sont disponibles en moyenne par chaîne ce qui est peu.
La plupart des dispositifs de transcodage qui existent sur le marché comprennent un décodeur du premier flux de données image codées F1 en des données images décodées et un codeur double passe pour coder les données images décodées en un second flux de données F2. Un codeur double passe effectue deux passes de codage. La première passe sert à déterminer des paramètres de codage optimums (type de chaque image à coder, pas de quantification, mode de codage des blocs des images ...) et la seconde passe de codage correspond au codage effectif des données images. Un tel dispositif s'il remplit l'objectif de qualité fixé par les opérateurs câble demeure coûteux du fait de la double passe de codage.
3. Résumé de l'invention L'invention a pour but de pallier au moins un des inconvénients de l'art antérieur. A cet effet, l'invention concerne un procédé de codage d'une séquence d'images en un flux de données image codées comprenant une étape de codage des images en un flux de données images codées. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le procédé comprend en outre une étape de codage de données auxiliaires d'aide au transcodage dans le flux de données image codées.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, les données auxiliaires d'aide au transcodage sont des paramètres de codage utilisés lors de l'étape de codage des données image en un flux de données image codées. Selon une caractéristique particulière de l'invention, le flux de données image codées est conforme à la norme de codage ISO/IEC14496-10. Selon un autre aspect de l'invention, les données auxiliaires d'aide au transcodage sont codées dans un message SEI du flux de données images codées. Avantageusement, les données auxiliaires d'aide au transcodage 30 appartiennent à l'ensemble des paramètres de codage comprenant : - le type des images ; - l'activité temporelle des images ; - l'activité spatiale des images ; - le pas de quantification moyen utilisé pour quantifier les données images des images ; - le pas de quantification utilisé pour quantifier chaque macrobloc des images ; et - le mode de codage utilisé pour coder chaque macrobloc des images.
L'invention concerne également un procédé de transcodage d'un premier flux de données image codées en un second flux de données image codées. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le procédé de transcodage selon l'invention comprend les étapes suivantes : - décoder le premier flux de données image codées en des données images décodées et en des données auxiliaires d'aide au transcodage; - coder les données image décodées en un second flux de données image codées à l'aide des données auxiliaires d'aide au transcodage.
Selon un mode de réalisation particulier, le premier flux de données image codées est conforme à la norme de codage ISO/IEC14496-10 et le second flux de données image codées est conforme à la norme de codage ISO/I EC13818-2. Selon un autre aspect de l'invention, les données image décodées sont codées en un second flux de données image codées selon un débit prédéterminé, lequel débit est prédéterminé à partir des données d'aide au transcodage.
L'invention concerne en outre un dispositif de transcodage 25 comprenant : - des moyens pour décoder (42) un premier flux de données image codées (F1) en des données images décodées (D) et en des données auxiliaires (A) d'aide au transcodage; - des moyens pour coder (44) les données image décodées (D) en un second 30 flux de données image codées (F2) à l'aide des données auxiliaires (A) d'aide au transcodage. Les procédé et dispositif de transcodage selon l'invention permettent d'éviter d'avoir à l'implémenter une seconde passe de codage dans le dispositif de transcodage et permet donc d'en diminuer le coût tout en garantissant l'objectif de qualité fixé par les opérateurs.
Avantageusement, l'invention concerne un flux de données image codées comprenant une première partie de données image codées relatives à des images et indépendamment une seconde partie de données image codées relatives à des données d'aide au transcodage.
4. Listes des figures L'invention sera mieux comprise et illustrée au moyen d'exemples de modes de réalisation et de mise en oeuvre avantageux, nullement limitatifs, en référence aux figures annexées sur lesquelles : la figure 1 illustre un système de transmission de séquence d'images via différents réseaux de distribution selon l'état de l'art; la figure 2 illustre un système de transmission de séquence d'images via différents réseaux de distribution selon l'invention; la figure 3 représente un dispositif de codage selon l'invention ; la figure 4 représente un dispositif de transcodage selon l'invention ; la figure 5 représente un procédé de codage selon l'invention ; la figure 6 représente une partie des étapes du procédé de codage selon l'invention ; la figure 7 représente un procédé de transcodage selon l'invention ; et la figure 8 représente un procédé de transcodage selon un mode de réalisation particulier de l'invention. 5. Description détaillée de l'invention Selon la plupart des standard de codage vidéo, une image entrelacée qui comprend une trame TOP ("TOP field" en anglais) entrelacée avec une trame BOTTOM ("BOTTOM field" en anglais) capturées à instants différents peut être codée selon une structure de codage dite trame ( Field structure en anglais) ou selon une structure de codage dite image ( frame structure en anglais). Dans le cas de la structure de codage trame, les deux trames de l'image entrelacée sont codées séparément. Dans le cas de la structure de codage image, les deux trames de l'image entrelacée sont codées ensemble comme une seule et même image. Dans le cas particulier de la structure de codage image, la norme de codage vidéo ISO/IEC 14496-10 étend cette notion de structure de codage au niveau des macroblocs de l'image. Plus particulièrement, elle autorise la sélection d'une structure de codage image ou trame indépendamment pour chaque paire de macroblocs verticaux. Une telle paire est également appelée supermacrobloc. Si un macrobloc est un bloc de pixels de taille 16 par 16, alors un supermacrobloc est un bloc de pixels de taille 16 par 32, où 16 est la largeur et 32 la hauteur. Quand la décision de la structure de codage est prise au niveau de l'image, elle est appelée décision PAFF (PAFF est l'acronyme anglais de Picture Adaptive Frame/Field ) et quand la décision de la structure de codage est prise au niveau de chaque paire de macroblocs verticaux, elle est appelée décision MBAFF (MBAFF est l'acronyme anglais de Macroblock Adaptive Frame/Field ).
La figure 2 représente un système de transmission selon l'invention. Un tel système de transmission comprend notamment un ensemble de dispositifs de codage 14 aptes à coder une séquence d'images S1, S1' ou S1 " en un premier flux de données image codées F1, F1' respectivement F1 ".
Les différents premiers flux de données image codées F1, F1 ' et F1 " sont alors transmis via un premier réseau R1 à des dispositifs de transmission 16 qui les retransmettent sur des seconds réseaux R2, R2' ou R2". Selon l'invention, le dispositif de transmission 16 comprend au moins un dispositif de transcodage 160 apte à transcoder le premier flux F1 de données image codées conformément à une première norme N1 en un second flux F2 de données image codées conformément à une seconde norme N2 différente de N1. Généralement, le dispositif de transmission 16 comprend plusieurs dispositifs de transcodage 160 comme illustré sur la figure 2. Lorsque c'est le cas, les différents seconds flux F2, F2' et F2" de données image codées sont alors multiplexés par un module de multiplexage 180 en un unique flux transmis sur le réseau de distribution R2.
La figure 3 représente un dispositif de codage 14 d'une séquence d'images selon l'invention. Un tel dispositif de codage 14 est apte à mettre en oeuvre le procédé de codage selon l'invention décrit en référence à la figure 5. Il comprend notamment une entrée 140 apte à recevoir une séquence d'image S1. Il comprend en outre un module de pré-traitement 142 apte à déterminer un certain nombre de paramètres de codage à partir de l'analyse des images de la séquence S1. La sortie du module de pré-traitement 142 est reliée à l'entrée d'un module de codage 144. Le module de codage 144 est apte à coder les images de la séquence S1 en utilisant les paramètres de codage déterminés par le module de pré-traitement 142. Selon une caractéristique essentielle de l'invention les paramètres de codage sont codés par le module de codage 144 avec les données image en un flux de données image codées transmis sur le réseau de distribution R1 via la sortie 146 du dispositif de codage 14. Les paramètres de codage ainsi codés sont appelés données auxiliaires d'aide au transcodage. Selon un mode de réalisation particulier, le module de pré-traitement est un premier module de codage effectuant une première passe de codage. Selon une variante de réalisation, les paramètres de codage sont déterminés directement par le module de codage 144 auquel cas il n'existe pas de module de pré-traitement 142.
La figure 4 représente un dispositif de transcodage 160 selon l'invention. Un tel dispositif de transcodage 160 est apte à mettre en oeuvre le procédé de transcodage selon l'invention décrit en référence à la figure 6. Il comprend notamment une entrée 40 apte à recevoir un premier flux de données image codées F1. Il comprend en outre un module de décodage 42 apte à décoder le premier flux de données image codées F1 en des données images décodées D et en des données auxiliaires d'aide au transcodage A. Les sorties du module de décodage 42 sont reliées respectivement à des première et seconde entrées d'un module de codage 44. Sur la première entrée le module de codage 44 reçoit les données images décodées D et sur la seconde entrée, il reçoit les données auxiliaires d'aide au transcodage A.
Le module de codage 44 est apte à coder les données image décodées D en un second flux de données image codées F2 à l'aide des données auxiliaires d'aide au transcodage. La sortie du module de codage 44 est reliée à une sortie 46 du dispositif de transcodage 160. Le second flux de données image codées est alors transmis via la sortie 46 à un second réseau de distribution R2, R2', ou R2".
La figure 5 représente un procédé de codage selon l'invention. Un tel procédé est mis en oeuvre par les dispositifs de codage 14 représentés sur les figures 2 et 3. A l'étape 20, les images sont analysées afin de déterminer un certain nombre de paramètres de codage. Le terme paramètres de codage est à prendre dans un sens très général. Il comprend des paramètres de codage classiquement codés dans le flux F1 de données image codées tel que le pas de quantification, le type de l'image (I, P ou B), le mode de codage de chacun des blocs de l'image (Intra, Inter, ou sauté)... Il comprend en outre des paramètres utile au codage mais non codés dans le flux F1 de données image codées tel que l'activité spatiale d'une image, l'activité temporelle, le coût de codage de l'image (i.e. le nombre de bits nécessaires à son codage), ... L'étape 20 peut être une étape de codage dite première passe de codage. A l'étape 22, les images sont codées en des données image codées conformément à une première norme de codage N1. Selon un mode de réalisation particulier, l'étape 22 de codage met en oeuvre la norme ISO/IEC 14496-10 telle que décrite dans le document ISO/IEC 14496-10 Second Edition 2004-10-01. Selon un autre mode de réalisation, l'étape 22 de codage met en oeuvre la norme ISO/IEC 13818-2 telle que décrite dans le document ISO/IEC 13818-2 Second Edition 2000-12-15. Cette étape utilise notamment les paramètres de codage déterminés à l'étape 20 pour coder les images en un flux F1 de données image codées. Dans le cas où l'étape 20 est une étape de codage, l'étape 22 est appelée seconde passe de codage. Elle correspond au codage effectif des images en un flux F1 de données image alors que l'étape 20 ou première passe de codage ne sert qu'à déterminer les paramètres de codage. Selon un mode particulier de réalisation, les paramètres de codage sont déterminés directement lors de l'étape 22 de codage, auquel cas le procédé de codage selon l'invention ne comprend pas d'étape de pré-traitement 20. L'étape de codage 22 est décrite plus précisément en référence à la figure 6. Lors d'une telle étape de codage 22 les images sont classiquement divisées en macroblocs ln ou plus généralement en blocs de pixels. Chaque macrobloc est codé en mode intra ou inter. Généralement, le mode de codage, pour un macrobloc courant In, est sélectionné lors d'une étape 220. Selon un mode particulier de réalisation, le mode sélectionné est celui qui offre le meilleur compromis débit-distorsion. Lors d'une étape 222, un macrobloc de prédiction P est généré soit par prédiction spatiale (mode intra), soit par prédiction temporelle (mode inter) à partir de macroblocs l'n préalablement codés, reconstruits et stockés en mémoire. Si un macrobloc est codé en mode intra, P est généré à partir des pixels de macroblocs situés dans le voisinage causal du macrobloc courant, i.e. de macroblocs codés, reconstruits et stockées en mémoire. Si un macrobloc est codé en mode inter, P est généré à partir d'un macrobloc ou de plusieurs macroblocs l'n d'image(s) de référence déjà codées, reconstruites et stockées en mémoire. Classiquement, dans ce dernier cas, une compensation de mouvement des macroblocs des images de référence est effectuée à partir de vecteurs de mouvement. De tels vecteurs peuvent sont estimés par exemple par une méthode d'appariement de blocs ( block matching en anglais) qui cherche à déterminer le macrobloc dans l'image de référence qui minimise une erreur de prédiction, par exemple la valeur absolue de la somme des erreurs pixel à pixel entre le macrobloc courant et le macrobloc de prédiction. Le macrobloc de prédiction P généré est soustrait pixel à pixel au macrobloc courant ln pour générer un macrobloc de résidus Rn lors d'une étape 224. Le macrobloc de résidus Rn est ensuite transformé et quantifié par un pas de quantification à l'étape 226. Les coefficients du macrobloc de résidus Rn ainsi générés sont ensuite codés lors d'une étape 228 de codage entropique en un flux de données image codées représentatives de la séquence d'images. Afin de générer le macrobloc de prédiction P, le procédé comprend également une étape 230 de décodage adaptée pour générer des macroblocs de résidus reconstruits R'n. L'étape de décodage comprend notamment une étape de transformation inverse et une étape de quantification inverse. A l'étape 24, des données auxiliaires d'aide au transcodage sont également codées dans le flux F1 de données image codées obtenues à l'étape 22. Ces données sont les paramètres de codage déterminés à l'étape 20. Elles comprennent, par exemple, le type de l'image à coder (I, P ou B), son activité spatiale, son activité temporelle, ... Un exemple de mode de réalisation est proposé dans le cadre de la norme de codage ISO/IEC 14496-10. La norme définit une syntaxe que doit respecter tout flux de données image codées pour être compatible avec cette norme. La syntaxe définit notamment comment sont codées les différentes informations (par exemple les données relatives aux images comprises dans la séquence, les vecteurs de mouvement ...). La séquence d'images est donc codée selon un premier procédé de codage conformément à cette norme afin de générer un flux de données image codées relatives à cette séquence. En outre, la norme définit dans l'annexe D du document ISO/IEC 14496-10 la manière dont sont codées des informations supplémentaires dites SEI ( Supplemental Enhancement Information en anglais). Ces informations supplémentaires utilisées pour la manipulation d'une séquence d'images sont référencées dans la syntaxe par un champ appelé payloadType. Elles permettent de définir de nouvelles fonctionnalités notamment d'affichage. A noter que si le dispositif de décodage ne possède pas les fonctionnalités nécessaires à leur utilisation, ces informations sont ignorées. L'invention consiste donc à définir un nouveau type d'informations SEI afin de coder les données auxiliaires d'aide au transcodage. Ces informations codées de manière indépendante de la séquence d'images sont rajoutées au flux de données image codées relatives à cette séquence. A cet effet, une nouvelle valeur pour le champ payloadType est définie parmi les valeurs non encore utilisées (par exemple payloadType égal à 22). En effet, les 22 premières valeurs de payloadType (de 0 à 21) sont déjà utilisées pour coder des informations particulières comme par exemple les caractéristiques du grain du film ( film grain characteristics en anglais) qui correspondent à un payloadType égal à 19. La nouvelle syntaxe est présentée ci-dessous dans un tableau sous la forme d'un pseudo-code avec les mêmes conventions que dans le document ISO/IEC 14496-10. Notamment, l'opérateur `__' signifie égal à . L'opérateur ` ' est l'opérateur logique NOT . Dans ce tableau, les informations ajoutées relatives aux données auxiliaires d'aide au transcodage sont en italique.
La syntaxe des données SEI (i.e. sei_payload) est étendue de la manière suivante: sei_payload( payloadType, payloadSize) { C Descriptor si( payloadType = = 0 ) buffering_period( payloadSize) 5 sinon si( payloadType = = 21 ) stereo_video_info( payloadSize) 5 sinon si (payloadType = = 22 ) transcoding info( payloadSize) 5 sinon reserved_sei_message( payloadSize) 5 si( !byte_aligned()) { bit_equal_to_one /* equal to 1 */ 5 f(1) Tant que( !byte_aligned() ) bit_equal_to_zero /* equal to 0 */ 5 f(1) } } La syntaxe du message SEI (transcoding_info) contenant les informations relatives aux données auxiliaires d'aide au transcodage est définie de la manière suivante : transcoding info( payloadSize) { seq_type pic type pic struct pic average qp pic spatial activity pic temp activity pic_cost pic comp pic_ gp_map[] pic decision map[]
• seq_type représente le type de séquence à laquelle appartient l'image 10 courante : film ou vidéo. • pic_type représente le type de l'image courante I, P ou B. • pic_struct représente la structure de codage de l'image courante : `image' ( Frame en anglais) ou `trame' ( Field en anglais). • pic_average_qp représente le pas de quantification moyen pour l'image courante. • pic_spatial_activity représente l'activité spatiale de l'image courante, notée PictSAM. L'activité est spatiale par exemple calculée comme étant la somme des gradients de luminance horizontaux et verticaux pour l'ensemble des macroblocs de l'image courante. Si la structure de codage de l'image courante est la structure image alors y=nbV 8x8ù1x=nbH 8x8ù1 PictSAM = SAM8x8FR [x, Y] y=o x=o où : - SAM8x8FR est l'activité spatiale calculée pour des blocs `image' de taille 8x8 ; - nbV8x8 est la largeur de l'image courante en nombre de blocs 8x8 ; et - nbH8x8 est la hauteur de l'image courante en nombre de blocs 8x8. SAM8x8FR est calculée selon l'équation suivante: SAM8x8pi [x, y] = E Hgradientsm, + E Vgradientsm, 8x+6 4y+3 8x+6 4y+3 = E FYt0 (i,J)ùFY0 (i +1, J) + E FYbot(i,J)ùFYbot(i+1,J) =8x j=4y i=8x j=4y 8x+7 4y+3 8x+7 4y+2 + E FYt0 (i, j) ù FYbot (i, J) + E FYbot (i, j) ù FYt0 (i, j +1)1 i=8x j=4y i=8x j=4y où - FYtop (i,j) est la valeur de luminance du pixel de coordonnées (i,j) dans l'image source correspondant aux pixels des lignes paires de l'image source ou lignes de la trame TOP ; - FYbot (i,j) est la valeur de luminance du pixel de coordonnées (i,j) dans l'image source correspondant aux pixels des lignes impaires de l'image source ou lignes de la trame BOTTOM ; et - x, y sont les coordonnées du bloc 8x8 dans l'image courante. Si la structure de codage de l'image courante est `trame' alors y=nbV8x8ù1 x=nbH8x8ù1 PictSAM = E SAM8x8FtOP iFbot [x, y] y=o x=o25 où SAM8x8Ftop et SAM8x8Fbot sont les activités spatiales calculées pour des blocs `trame' de taille 8x8 selon les équations suivantes: SAM8x8Ftop [x, y] = E HgradientsFtop + E VgradientsFtop 8x+6 8y+7 8x+7 8y+6 = E FYtop (i, J) ù FYtop (i + 1, J) + E FYtop (i, J) ù FYtop (i, J + 1) i=8x j=8y i=8x j=8y SAM8x8F,ot [x, y] = Hgradients,ot + Vgradients,ot 8x+6 8y+7 8x+7 8y+6 = 1 FYbot (i, j) ù FYbot (i + 1, j) + 1 FYbot j) ù FYbot + 1) i=8x j=8y i=8x j=8y Dans le cas particulier d'une image courante dont la structure de codage est `image' et l'option MBAFF est active, le calcul de l'activité spatiale tient compte la structure sélectionnée pour le supermacrobloc selon la formule suivante : y=nbV_SMBù1 x=nbH_SMBù1 PictSAM = • SAMsuperMBFrame [x, y]* SuperMBFrameFlag[x, y]+ y=o x=o y=nbV _SMBù1 x=nbH _SMBù1 • SAMsuperMBField [x, y]* (1ù SuperMBFrameFlag[x, y]) y=o x=o où : - nbV SMB est la largeur de l'image courante en nombre de supermacroblocs ; - nbH SMB est la hauteur de l'image courante en nombre de 15 supermacroblocs ; et - SAMsuperMBFrame et SAMsuperMBField sont les activités spatiales calculées pour des supermacroblocs selon les équations suivantes : 2x+1 2y+1 2x+1 2y+1 SAMsuperMBField [x, y] = 1 1 SAM8x8Ftop [i, J]+ SAM8x8aot [i, j] i=2x j=2y i=2x j=2y 2x+1 4y+3 SAMsuperMBFrame [x, y] = 1 1 SAM8x8Flz [i, j] =2x j=4y 20 où (x, y) sont les coordonnées sur supermacrobloc dans l'image courante et SuperMBFrameFlag renseigne sur la structure du supermacrobloc. pic_temp_activity représente l'activité temporelle de l'image courante. Cette activité est par exemple calculée comme étant la somme des DFDs (Acronyme anglais de Displaced Frame Difference ) sur 10 l'image produites par un estimateur de mouvement pixel de type pel récursif ou somme des erreurs de prédictions ou SAD (acronyme anglais de Sum of Absolute Difference ) sur l'image, produites par un estimateur de mouvement blocs en structure `image' ou `trame' selon la structure de codage indiquée plus haut : p T~ y=nbV8x8ùlx=nbH8x8ù1 PictSAD = 1 min (SADref 0 [x, Y],...' SA D rejN [x, Y]) y=0 x=0 où SADrefx est l'erreur de prédiction basée SAD pour un bloc 8x8 utilisant l'image X comme image de référence (X=2 en codage 'image', X=4 en codage 'trame'). (x,y) sont les coordonnées du bloc 8x8 dans l'image.
SADrefx est calculée comme suit dans le domaine pixel entre un bloc source sx,y et un bloc de prédiction wpx,y éventuellement pondéré localisé dans l'image de référence X: A T~ If 11 i=7 ,j=7 7l ~I7 1l SADrefx [x; y] Sx;y (j, j) ù ( VV px'y 11, i, j=0 • pic_cost est le coût de codage de l'image, i.e. le nombre de bits utilisés pour la coder, en codage `image' ou `trame' selon la structure de codage indiquée plus haut. • pic_comp est la complexité de codage de l'image en codage `image' ou `trame' selon la structure de codage indiquée plus haut. Elle est par exemple calculée comme étant le produit du coût de codage et de la quantification utilisée dans ce codage selon l'équation suivante : pic _ comp = nbMBs EL Lrmb] • QL [mb]+ nMbBs Ec [mb] • QC [mb] mb=0 mb=0 où : - nbMBs est le nombre de macroblocs codés dans l'image ; - EL et Ec sont les coûts de codage (en nombre de bits) des macroblocs de luminance et de chrominance, - QL et Qc sont les pas de quantification utilisés pour coder les coefficients des blocs de luminance respectivement de chrominance. • pic_qp_map[] est un tableau stockant les pas de quantification associés à chacun des blocs de l'image. • pic_ decision_map[] est un tableau stockant le mode de codage associé à chacun des blocs de l'image.
La liste des données auxiliaires d'aide au transcodage n'est pas exhaustive. Elle pourrait comprendre d'autres données utiles lors du transcodage. De même le message SEI décrit ci-dessous pourrait comprendre un sous-ensemble des données auxiliaires d'aide au transcodage parmi celles précédemment listées. Les données auxiliaires d'aide au transcodage sont codées indépendamment des données image codées relatives aux images et obtenues à l'étape 22 dans la mesure où les messages SEI peuvent être décodés sans avoir à décoder les données image codées. La figure 7 représente un procédé de transcodage selon l'invention.
Un tel procédé de transcodage est mis en oeuvre par les dispositifs de transcodage 160 représentés sur les figures 2 et 3. A l'étape 30, le flux de données image codées est décodé en des données image décodées et en des données auxiliaires d'aide au transcodage. Lors de cette étape, les étapes inverses des étapes 22 et 24 sont mises en oeuvre. A l'étape 32, les données image décodées sont codées en un second flux de données image codées selon une seconde norme de codage N2 différente de N1. Selon un mode de réalisation particulier, l'étape 32 de codage met en oeuvre la norme ISO/IEC 14496-10 telle que décrite dans le document ISO/IEC 14496-10 Second Edition 2004-10-01. Selon un autre mode de réalisation, l'étape 32 de codage met en oeuvre la norme ISO/IEC 13818-2 telle que décrite dans le document ISO/IEC 13818-2 Second Edition 2000-12-15. Selon l'invention ces paramètres de codage au lieu d'être déterminés lors de l'étape de codage 32 ou lors d'une étape de pré-traitement par exemple une première passe de codage sont directement obtenus grâce aux données auxiliaires d'aide au transcodage décodées.
La figure 8 représente un procédé de transcodage selon un mode de réalisation particulier. Un tel procédé de transcodage est mis en oeuvre par les dispositifs de transcodage 160 représentés sur les figures 2 et 3. Les étapes du procédé de transcodage identiques aux étapes du procédé de transcodage de la figure 6 sont identifiées à l'aide des mêmes références numériques et ne sont pas décrits davantage ici. Le procédé comprend notamment une étape 30 de décodage d'un premier flux de données image codées F1 en des premières données image décodées et en des données premières auxiliaires d'aide au transcodage. Il comprend en outre une étape 32 de codage des premières données image décodées à l'aide des premières données auxiliaires d'aide au transcodage en un second flux F2 de données image codées respectant un débit D1. Le procédé comprend notamment une étape 30 de décodage d'un troisième flux de données image codées F1' en des secondes données image décodées et en des secondes données auxiliaires d'aide au transcodage. Il comprend en outre une étape 32 de codage des secondes données image décodées à l'aide des secondes données auxiliaires d'aide au transcodage en un second flux F2 respectant un débit D2. Selon l'invention, le procédé comprend en outre une étape d'allocation de débit Dl, D2 à partir des données auxiliaires d'aide au transcodage Et plus particulièrement à partir des valeurs de complexité image, d'activité spatiale et temporelle et des coûts de codage. Un tel procédé d'allocation de débit est notamment décrit dans la demande internationale intitulée Variable Bit-Rate Encoder et publiée le 20 novembre 1997 sous le numéro WO 97/43859 ou dans le brevet US numéro 6, 212, 233 délivré le 3 avril 2001.30
Claims (10)
- Revendications1. Procédé de codage d'une séquence d'images en un flux de données image 5 codées comprenant une étape de codage (22) desdites images en un flux de données images codées, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de codage (24) de données auxiliaires d'aide au transcodage dans ledit flux de données image codées. 10
- 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel lesdites données auxiliaires d'aide au transcodage sont des paramètres de codage utilisés lors de l'étape de codage (22) desdites données image en un flux de données image codées.
- 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit flux de données image codées est conforme à la norme de codage ISO/IEC14496-10.
- 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites données 20 auxiliaires d'aide au transcodage sont codées dans un message SEI dudit flux de données images codées.
- 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites données auxiliaires d'aide au transcodage appartiennent à l'ensemble des paramètres 25 de codage comprenant : - le type desdites images ; - l'activité temporelle desdites images ; - l'activité spatiale desdites images ; - le pas de quantification moyen utilisé pour quantifier les données images 30 desdites images ; - le pas de quantification utilisé pour quantifier chaque macrobloc desdites images ; et - le mode de codage utilisé pour coder chaque macrobloc desdites images. 15
- 6. Procédé de transcodage d'un premier flux de données image codées en un second flux de données image codées caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - décoder (30) ledit premier flux de données image codées en des données images décodées et en des données auxiliaires d'aide au transcodage; - coder (32) lesdites données image décodées en un second flux de données image codées à l'aide desdites données auxiliaires d'aide au transcodage.
- 7. Procédé de transcodage selon la revendication 6, dans lequel le premier flux de données image codées est conforme à la norme de codage ISO/IEC14496-10 et dans lequel le second flux de données image codées est conforme à la norme de codage ISO/IEC13818-2.
- 8. Procédé de transcodage selon la revendication 6 ou 7, dans lequel lesdites données image décodées sont codées (32) en un second flux de données image codées selon un débit prédéterminé, lequel débit est prédéterminé à partir desdites données d'aide au transcodage.
- 9. Dispositif de transcodage (4) d'un premier flux de données image codées 20 en un second flux de données image codées caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens pour décoder (42) ledit premier flux de données image codées (F1) en des données images décodées (D) et en des données auxiliaires (A) d'aide au transcodage; 25 - des moyens pour coder (44) lesdites données image décodées (D) en un second flux de données image codées (F2) à l'aide desdites données auxiliaires (A) d'aide au transcodage.
- 10. Flux de données image codées comprenant une première partie de 30 données image codées relatives à des images et indépendamment une seconde partie de données image codées relatives à des données d'aide au transcodage.
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