FR2770726A1 - METHOD FOR TRANSMITTING DIGITAL VIDEO IMAGES - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de transmission de signaux vidéo dans lequel on se contente d'envoyer des informations qui indique qu'une zone d'une image courante 1 est inchangée par rapport à une image de référence 2 si la zone de l'image courante 1 présente peu de variation par rapport à l'image de référence 2.The invention relates to a method of transmitting video signals in which one merely sends information which indicates that an area of a current image 1 is unchanged with respect to a reference image 2 if the area of the image current 1 has little variation from the reference image 2.
Description
Procédé de transmission d'images vidéo numérisées. A method of transmitting digitized video images.
L'invention concerne un procédé de transmission d'images vidéo numérisées. Ce procédé s'applique plus particulièrement à la transmission d'images vidéo en plan fixe. The invention relates to a method for transmitting digitized video images. This method applies more particularly to the transmission of video images in a fixed plane.
La transmission numérique des images nécessite l'utilisation d'un canal de transmission à haut débit. Digital transmission of images requires the use of a high-speed transmission channel.
Afin de pouvoir utiliser des canaux de moindre débit, il est connu d'avoir recours à un codage de compression d'image. I1 est connu par exemple les codes M-JPEG et
MPEG.In order to be able to use lower bit rate channels, it is known to use image compression coding. I1 is known for example the M-JPEG codes and
MPEG.
Le code M-JPEG ayant pour particularité d'envoyer de manière comprimée les différences entre une image courante et l'image immédiatement précédente. Le code M
JPEG est particulièrement intéressant lorsque des zones importantes de l'image sont inchangées. Par contre l'efficacité du code M-JPEG est assez limité lorsqu'il y a beaucoup de mouvement. De plus, le taux de compression du code M-JPEG est également sensible aux variations d'éclairement ainsi qu'aux parasites.The M-JPEG code has the particularity of sending in a compressed way the differences between a current image and the immediately preceding image. The code M
JPEG is particularly interesting when important areas of the image are unchanged. On the other hand, the efficiency of the M-JPEG code is quite limited when there is a lot of movement. In addition, the compression ratio of the M-JPEG code is also sensitive to the variations of illumination as well as to the parasites.
Le codage MPEG à pour particularité d'envoyer trois types d'images: images réelles, images prédites en fonction de l'image précédente, et images prédites de manière bidirectionnelle. Le code MPEG est particulièrement intéressant pour les images qui varient en permanence. Un inconvénient vient du nombre important d'image calculée qui demande d'avoir une succession d'image rapide. The MPEG coding has the particularity of sending three types of images: real images, predicted images according to the previous image, and bidirectionally predicted images. The MPEG code is particularly interesting for images that vary constantly. A disadvantage comes from the large number of calculated image that requires a fast image succession.
Si l'on considère un système de surveillance vidéo qui utilise des lignes téléphoniques, l'homme du métier s aperçoit que les contraintes de transmission imposent de transmettre peu d'images par seconde en utilisant un code de compression d'image. L'homme du métier s'aperçoit que le codage MPEG ne peut être utilisé car, en cas de mouvement de l'image, l'écart important entre deux images réelles (quelques secondes) ne permet pas d'obtenir des images prédites proche de la réalité. L'homme du métier s'aperçoit également que le codage M-JPEG ne permet pas de comprimer suffisamment les données lorsqu'il y a un mouvement. If one considers a video surveillance system that uses telephone lines, one skilled in the art perceives that the transmission constraints require transmitting few images per second by using an image compression code. The person skilled in the art realizes that MPEG coding can not be used because, in case of image motion, the large difference between two real images (a few seconds) does not make it possible to obtain predicted images close to reality. The skilled person also realizes that the M-JPEG coding does not sufficiently compress the data when there is a movement.
L'invention a pour but de fournir un code de compression d'image particulièrement bien adapté pour ce genre d'application. Les caméras de surveillance filmant en plan fixe, l'invention va exploiter le plan fixe de l'image pour réduire les informations à transmettre. Le code utilisé dans l'invention va supprimer la transmission d'informations peu utiles en se contentant d'envoyer des informations qui indique qu'une zone de l'image courante est inchangée par rapport à une image de référence si la zone de l'image courante présente peu de variation par rapport à l'image de référence. The object of the invention is to provide an image compression code particularly well adapted for this kind of application. The surveillance cameras filming in a fixed plane, the invention will exploit the fixed plane of the image to reduce the information to be transmitted. The code used in the invention will suppress the transmission of information of little use by simply sending information that indicates that an area of the current image is unchanged from a reference image if the area of the current image has little variation from the reference image.
L'invention a pour objet un procédé de transmission de signaux vidéo d'au moins une zone d'image courante dans lequel on code les signaux vidéo et on transmet les signaux vidéo codés dans lequel on mesure une variation dans la zone d'image courante par rapport à une image de référence, et on décide de transmettre une information indiquant que la zone d'image courante correspond à une zone d'image de référence si la variation est inférieure à un seuil. The invention relates to a method for transmitting video signals of at least one current image area in which the video signals are coded and for transmitting the coded video signals in which a variation is measured in the current image area. relative to a reference image, and it is decided to transmit information indicating that the current image area corresponds to a reference image area if the variation is less than a threshold.
I1 est possible de décider d'envoyer une information représentative des différences entre l'image courante et l'image de référence si ces différences sont supérieures à un seuil. Dans une variante, il est envoyé une information dégradée, représentative des différences entre l'image courante et l'image de référence, si ces différences sont supérieures à un seuil de variation défini. La dégradation du codage de l'information peut se faire en fonction du débit disponible sur un canal de transmission. It is possible to decide to send information representative of the differences between the current image and the reference image if these differences are greater than a threshold. In a variant, a degraded information representative of the differences between the current image and the reference image is sent, if these differences are greater than a defined variation threshold. The degradation of the coding of the information can be done according to the flow available on a transmission channel.
Préférentiellement, on utilise un codage de compression d'image, et l'information correspondant à l'image de référence est traduite afin de correspondre à une utilisation optimisée du codage de compression utilisé pour la transmission.
l'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels:
la figure 1 représente le schéma fonctionnel de l'invention,
la figure 2 représente de manière schématique les informations d'images à transmettre,
la figure 3 représente un diagramme de quantification, et
la figure 4 représente une table de codage entropique.Preferentially, an image compression coding is used, and the information corresponding to the reference image is translated to correspond to an optimized use of the compression coding used for the transmission.
the invention will be better understood and other features and advantages will appear on reading the description which follows, the description referring to the appended drawings among which:
FIG. 1 represents the block diagram of the invention,
FIG. 2 schematically represents the image information to be transmitted,
FIG. 3 represents a quantization diagram, and
Figure 4 shows an entropy coding table.
Le système de la figure 1 reçoit une image courante 1 numérisée. L'image courante 1 correspond à la dernière image filmée par une caméra en plan fixe. Une première image de référence 2 a été mémorisée précédemment dans une mémoire, la première image de référence étant mémorisée à un instant où le plan fixe de la caméra est considéré immobile. Un circuit de différentiation 3 reçoit l'image courante 1 et la première image de référence 2 afin de soustraire ces deux images 1 et 2 pour obtenir une image de différence. Un circuit de transformation 4 reçoit cette image de différence et réalise une transformation spatiale discrète de l'image de référence. Préférentiellement, la transformation effectuée est une transformation cosinus discrète (TCD). The system of FIG. 1 receives a digitized current image 1. The current image 1 corresponds to the last image filmed by a fixed-plane camera. A first reference image 2 has been previously stored in a memory, the first reference image being stored at a time when the fixed plane of the camera is considered immobile. A differentiation circuit 3 receives the current image 1 and the first reference image 2 in order to subtract these two images 1 and 2 to obtain a difference image. A transformation circuit 4 receives this difference image and performs a discrete spatial transformation of the reference image. Preferably, the transformation performed is a discrete cosine transformation (DCT).
Afin de limiter la taille du circuit de transformation 4, l'image de différence et divisée en plusieurs zones. Classiquement, on utilisera des zones qui correspondent à des blocs identiques de 8 * 8 points. In order to limit the size of the transformation circuit 4, the difference image is divided into several areas. Classically, we will use areas that correspond to identical blocks of 8 * 8 points.
Afin de simplifier la description, on décrira par la suite un découpage en bloc de 4 * 4 points. Le circuit de transformation 4 fournit à sa sortie une pluralité de matrices de coefficients, chaque matrice de coefficients étant associée à un bloc. L'équation de la TCD pour chaque bloc est la suivante:
avec C Ç, = 1/ Wpour u,v = O Cli' Cu C,=lautrement
et dans laquelle Svu est le coefficient à la position (u, v) dans le bloc transformé et le coefficient Syx le point à la position (x, y) du bloc à transformer.In order to simplify the description, a block division of 4 * 4 points will be described below. The transformation circuit 4 provides at its output a plurality of coefficient matrices, each coefficient matrix being associated with a block. The TCD equation for each block is as follows:
with C, = 1 / W for u, v = O Cli 'Cu C, = lautrement
and in which Svu is the coefficient at the position (u, v) in the transformed block and the coefficient Syx the point at the position (x, y) of the block to be transformed.
Le coefficient S0O correspond à la valeur moyenne du bloc à transformer.The coefficient S0O corresponds to the average value of the block to be transformed.
Un circuit d'extraction 5 reçoit les matrices de coefficients provenant du circuit de transformation 4 et calcule une activité spatiale As pour chaque bloc. An extraction circuit 5 receives the matrices of coefficients from the transformation circuit 4 and calculates a spatial activity As for each block.
L'activité spatiale As d'un bloc est obtenue en effectuant la somme des carrés de tous les coefficients de la matrice associée au bloc hormis le coefficient Soo qui correspond à l'énergie lumineuse moyenne du bloc.The spatial activity As of a block is obtained by performing the sum of the squares of all the coefficients of the matrix associated with the block except for the coefficient Soo which corresponds to the average luminous energy of the block.
L'activité spatiale As représente de manière quantifiée les différence entre l'image courante 1 et l'image de référence 2 pour un bloc. Si l'activité spatiale est nulle, cela signifie que le bloc de l'image courante 1 est identique au bloc de l'image de référence 2 correspondant. Plus l'activité spatiale As est importante, plus les différences entre les images sont importantes pour le bloc. L'activité spatiale As se calcule à l'aide de la formule suivante:
The spatial activity As quantizes the difference between the current image 1 and the reference image 2 for a block. If the spatial activity is zero, this means that the block of the current image 1 is identical to the block of the corresponding reference image 2. The greater the spatial activity As, the more the differences between the images are important for the block. The spatial activity As is calculated using the following formula:
Un circuit de discrimination 6 reçoit du circuit d'extraction 5 les activités spatiales As de tous les blocs. Le circuit de discrimination 6 va comparer toutes les activités spatiales As à un seuil de mobilité afin de fournir un bit indicateur de mobilité pour chaque bloc. A discrimination circuit 6 receives from the extraction circuit 5 the spatial activities As of all the blocks. Discrimination circuit 6 will compare all As space activities to a mobility threshold to provide a mobility indicator bit for each block.
Le seuil de mobilité est fixé à quelques pour cent de la variation maximale de l'activité spatiale. Le bit de mobilité est dans un premier état si le bloc est considéré immobile c'est à dire si l'activité spatiale As est inférieure au seuil de mobilité. Le bit de mobilité est dans un deuxième état si le bloc est considéré mobile c'est à dire si l'activité spatiale As est supérieure ou égale au seuil de mobilité.The mobility threshold is set at a few percent of the maximum variation of spatial activity. The mobility bit is in a first state if the block is considered immobile, ie if the spatial activity As is less than the mobility threshold. The mobility bit is in a second state if the block is considered mobile, ie if the spatial activity As is greater than or equal to the mobility threshold.
Dans une variante, le circuit de discrimination 6 compare les activités spatiales As à une pluralité de seuils et fournit un vecteur d'activité indiquant la distribution des activités spatiales As par rapport aux différents seuils de la pluralité de seuils. A titre d'exemple, on utilise un deuxième seuil de mobilité fixé à 50 W de la variation maximale de l'activité spatiale As et le circuit de discrimination 6 fournit le vecteur d'activité (n1, n2, n3), n1 indiquant le nombre de blocs considérés immobiles, n2 indiquant le nombre de blocs considérés mobiles dont l'activité spatiale As est inférieure au deuxième seuil de mobilité, n3 indiquant le nombre de blocs considérés mobiles dont l'activité spatiale As est supérieure au deuxième seuil de mobilité. In one variant, the discrimination circuit 6 compares the spatial activities As with a plurality of thresholds and provides an activity vector indicating the distribution of the spatial activities As with respect to the different thresholds of the plurality of thresholds. By way of example, a second mobility threshold set at 50 W of the maximum variation of the spatial activity As is used and the discrimination circuit 6 provides the activity vector (n1, n2, n3), n1 indicating the number of blocks considered immobile, n2 indicating the number of blocks considered mobile whose spatial activity As is lower than the second mobility threshold, n3 indicating the number of blocks considered mobile whose spatial activity As is greater than the second mobility threshold.
Un circuit d'aiguillage 7 reçoit, sur une première entrée, les coefficients des matrices associées à tous les blocs en provenance du circuit de transformation 4, sur une deuxième entrée, une matrice nulle [V0] qui comporte autant de coefficients qu'une matrice associée à un bloc, et, sur une troisième, entrée les bits de mobilité associés à chaque bloc. Le circuit d'aiguillage fournit sur sa sortie les informations d'image à transmettre. A switching circuit 7 receives, on a first input, the coefficients of the matrices associated with all the blocks coming from the transformation circuit 4, on a second input, a null matrix [V0] which has as many coefficients as a matrix associated with a block, and on a third input the mobility bits associated with each block. The switching circuit provides on its output the image information to be transmitted.
La figure 2 représente de manière simplifiée les informations fournies par le circuit d'aiguillage 7. FIG. 2 is a simplified representation of the information provided by the switching circuit 7.
L'image représentée sur la figure 2 comporte seize blocs 70, chacun des blocs comportant une matrice de seize coefficients. L'homme du métier comprendra qu'il s'agit d'un exemple explicatif et que le nombre de blocs ainsi que le nombre de coefficients sont bien supérieurs dans la pratique (par exemple, une image de 256 * 256 points est divisée en 1024 blocs de 64 coefficients). Cette image transformée comporte deux types de matrices: des matrices réelles [R] et des matrices substituées [V0]
Les matrices réelles [R] sont constituées des coefficients svu obtenus par la TCD du bloc correspondant. Les matrices substituées [V0] sont dans l'exemple des matrices nulles où tous les coefficients de la matrice sont nuls. L'utilisation d'une matrice substituée [V0] correspond à la transmission d'une information indiquant que le bloc de l'image courante 1 correspond à un bloc de l'image de référence 2 ayant la même position si l'activité spatiale As du bloc est inférieure au seuil de mobilité.The image represented in FIG. 2 comprises sixteen blocks 70, each of the blocks comprising a matrix of sixteen coefficients. Those skilled in the art will understand that this is an explanatory example and that the number of blocks and the number of coefficients are much greater in practice (for example, an image of 256 * 256 points is divided into 1024 blocks of 64 coefficients). This transformed image has two types of matrices: real matrices [R] and substituted matrices [V0]
The real matrices [R] consist of the svu coefficients obtained by the TCD of the corresponding block. The substituted matrices [V0] are in the example of the null matrices where all the coefficients of the matrix are zero. The use of a substituted matrix [V0] corresponds to the transmission of information indicating that the block of the current image 1 corresponds to a block of the reference image 2 having the same position if the spatial activity As the block is below the mobility threshold.
Un circuit de quantification 8 reçoit les informations d'image provenant du circuit d'aiguillage 7 et des signaux de contrôle en provenance d'un circuit de contrôle de compression 9. Le circuit de quantification 8 va ensuite transformer les valeurs des différents coefficients en valeurs quantifiées. La quantification est réalisée comme indiqué sur la figure 3. A quantization circuit 8 receives the image information from the switching circuit 7 and the control signals from a compression control circuit 9. The quantization circuit 8 will then transform the values of the different coefficients into values. quantified. Quantification is performed as shown in FIG.
Sur la figure 3, il est représenté une courbe de répartition 80 qui correspond à la densité de présence des différentes valeurs de coefficients fournis par le circuit d'aiguillage 7 pour tous les blocs de l'image. In FIG. 3, a distribution curve 80 is shown which corresponds to the presence density of the different values of coefficients supplied by the switching circuit 7 for all the blocks of the image.
Bien que cette courbe de répartition 80 soit représentée à l'aide d'un trait continu, il s'agit en fait d'une courbe discrète possédant 2n valeurs (n étant le nombre de bits utilisés pour coder un coefficient).Although this distribution curve 80 is represented by means of a solid line, it is in fact a discrete curve having 2n values (where n is the number of bits used to code a coefficient).
Le circuit de contrôle de compression 9 fournit un nombre souhaité de coefficients quantifiées au circuit de quantification 8 afin de n'avoir qu'un nombre limité de valeurs à coder. Le circuit de quantification 8 va ensuite définir les valeurs de coefficients quantifiés en fonction du nombre souhaité et des valeurs des coefficients. Par exemple, le circuit de quantification 8 définit un nombre égal au nombre souhaité d'intervalles de valeurs répartis de manière linéaire entre les valeurs extrêmes des valeurs des coefficients. Des valeurs de coefficients quantifiés sont ensuite associées à chaque intervalle. La valeur de coefficient quantifié peut être égale soit à la médiane de l'intervalle soit à la moyenne des valeurs de coefficients comprises dans l'intervalle. The compression control circuit 9 provides a desired number of quantized coefficients to the quantization circuit 8 in order to have only a limited number of values to encode. The quantization circuit 8 will then define the quantized coefficient values as a function of the desired number and the values of the coefficients. For example, the quantization circuit 8 defines a number equal to the desired number of ranges of values distributed linearly between the extreme values of the values of the coefficients. Quantified coefficient values are then associated with each interval. The quantized coefficient value may be equal to either the median of the interval or the average of the coefficient values in the range.
Le circuit de quantification 8 va remplacer les valeurs des coefficients de l'image de la figure 2 par les valeurs des coefficients quantifiés correspondants aux intervalles où sont situés les valeurs des coefficients.The quantization circuit 8 will replace the values of the coefficients of the image of FIG. 2 by the values of the quantized coefficients corresponding to the intervals at which the values of the coefficients are situated.
L'image obtenue constitue une image quantifiée.The image obtained constitutes a quantified image.
Sur la figure 3, la courbe de quantification 90 représente la densité de présence des valeurs de coefficients quantifiés. Dans un exemple simplifié, il est utilisé onze valeurs de coefficients quantifiés a1 à a10 et 0. In FIG. 3, the quantization curve 90 represents the presence density of the quantized coefficient values. In a simplified example, eleven quantized coefficient values a1 to a10 and 0 are used.
Le circuit de quantification 8 fournit à un circuit de codage 10 une image quantifiée et également les densités de présence des valeurs des coefficients quantifiés. The quantization circuit 8 provides a coding circuit 10 with a quantized image and also the presence densities of the quantized coefficient values.
Classiquement, le nombre de coefficients quantifiés est défini à partir de la capacité de transfert du canal de transmission. Dans une variante, le nombre de valeurs quantifiées et la répartition de ces valeurs quantifiées sont définis par le circuit de contrôle de compression 9 à partir du vecteur d'activité. Une telle variante permet d'augmenter la précision des blocs considérés mobiles lorsque ceux-ci sont peu nombreux et permet également d'augmenter la précision sur les valeurs ayant une forte densité de coefficients. Cela revient à envoyer une information dégradée, représentative des différences entre l'image courante et l'image de base, si ces différences sont supérieures à un seuil de variation défini. Le seuil de variation peut être variable en fonction de la bande passante du canal (à cause par exemple de l'indisponibilité de certaines lignes téléphoniques). Conventionally, the number of quantized coefficients is defined from the transfer capacity of the transmission channel. In a variant, the number of quantized values and the distribution of these quantized values are defined by the compression control circuit 9 from the activity vector. Such a variant makes it possible to increase the precision of the blocks considered mobile when they are few and also makes it possible to increase the precision on the values having a high density of coefficients. This amounts to sending degraded information, representative of the differences between the current image and the base image, if these differences are greater than a defined threshold of variation. The threshold of variation can be variable according to the bandwidth of the channel (because for example of the unavailability of certain telephone lines).
Le nombre des valeurs des coefficients quantifiés peut être obtenu simplement en utilisant une table de correspondance ayant comme entrées le vecteur d'activité et éventuellement le débit du canal. A titre d'exemple, on peut utiliser une table de correspondance du type suivant:
The number of quantized coefficient values can be obtained simply by using a correspondence table having as inputs the activity vector and possibly the channel rate. By way of example, a correspondence table of the following type can be used:
<tb> Débit <SEP> du <SEP> canal: <SEP> 64 <SEP> kbs <SEP> 128 <SEP> kbs
<tb> n <SEP> 2 <SEP> n2 <SEP> + <SEP> n3 <SEP> 14 <SEP> 20
<tb> n2 <SEP> > <SEP> n <SEP> + <SEP> n3 <SEP> 11 <SEP> 15
<tb> autres <SEP> cas <SEP> 10 <SEP> 12
<tb>
Evidemment, l'homme du métier pourra utiliser une table plus importante pour choisir de manière plus fine le nombre de coefficients quantifiés souhaité afin d'obtenir la meilleure qualité d'image possible. Pour cela, on pourra utiliser une pluralité de seuil de mobilité afin d'obtenir un vecteur d'activité qui donne une reflet plus précis de la répartitions des activités spatiales As.<tb><SEP>SEP> channel rate: <SEP> 64 <SEP> kbs <SEP> 128 <SEP> kbs
<tb> n <SEP> 2 <SEP> n2 <SEP> + <SEP> n3 <SEP> 14 <SEP> 20
<tb> n2 <SEP>><SEP> n <SEP> + <SEP> n3 <SEP> 11 <SEP> 15
<tb> other <SEP> cases <SEP> 10 <SEP> 12
<Tb>
Of course, those skilled in the art will be able to use a larger table to more finely select the desired number of quantized coefficients in order to obtain the best possible image quality. For this purpose, it will be possible to use a plurality of mobility thresholds in order to obtain an activity vector that gives a more precise reflection of the spatial activity distribution As.
Le circuit de codage 10 va définir une table de codage entropique 100 représentée sur la figure 4. La table de codage entropique 100 est une table de correspondance. Dans une première colonne de la table 100, on va inscrire les onze valeurs quantifiées par ordre décroissant de densité de présence. Dans une deuxième colonne, on va inscrire les valeurs de codage qui vont correspondre aux valeurs quantifiées. La valeur quantifiée ayant la plus forte densité de présence est codé sur un bit, dans l'exemple à l'aide d'un "0". La valeur quantifiée ayant la deuxième plus forte densité de présence est codé sur deux bits, dans l'exemple "10". La valeur quantifiée ayant la i ième plus forte probabilité de présence est codée sur i bits, dans l'exemple à l'aide de i - 1 "1" suivi d'un "0". La valeur quantifiée ayant la plus faible probabilité de présence est codée sur autant de bits que la valeur ayant la deuxième plus faible probabilité de présence, dans l'exemple "1111111111". Le dernier bit est toujours à zéro sauf pour le codage du coefficient quantifié qui a la densité de présence la plus faible. The coding circuit 10 will define an entropy coding table 100 shown in FIG. 4. The entropy coding table 100 is a correspondence table. In a first column of table 100, the eleven quantized values will be written in decreasing order of density of presence. In a second column, we will enter the coding values that will correspond to the quantified values. The quantized value with the highest presence density is bit-coded, in the example using a "0". The quantized value with the second highest presence density is coded on two bits, in the example "10". The quantized value with the ith highest probability of presence is coded on i bits, in the example using i - 1 "1" followed by a "0". The quantized value with the lowest probability of presence is encoded on as many bits as the value with the second lowest probability of presence, in the example "1111111111". The last bit is always zero except for the coding of the quantized coefficient that has the lowest density of presence.
Après avoir défini la table codage entropique 100, le circuit de codage 10 va remplacer chacune des valeurs quantifiées par la valeur de codage qui lui est associée afin d'obtenir une image codée. Le circuit de codage va fournit à sa sortie la table de codage 100 et l'image codée. After defining the entropy coding table 100, the coding circuit 10 will replace each of the quantized values by the coding value associated therewith in order to obtain an encoded image. The coding circuit provides at its output the coding table 100 and the coded picture.
On peut remarquer que la plus forte densité de présence correspond au coefficient ayant pour valeur 0. We can notice that the highest density of presence corresponds to the coefficient having the value 0.
Ce coefficient écrit par exemple sur 12 bits dans l'image de la figure 2 est ici codé sur un unique bit "0" pour être transmis. Les informations provenant des matrices substituées [V0] subissent donc le plus fort taux de compression.This coefficient written for example on 12 bits in the image of FIG. 2 is here coded on a single bit "0" to be transmitted. The information from the substituted matrices [V0] therefore undergo the highest compression ratio.
Un circuit de multiplexage 11 va ensuite effectuer un multiplexage temporel des données provenant du circuit de codage 10 et d'information de synchronisation provenant du circuit de contrôle de compression 9. Les données multiplexées sont ensuite envoyées par un canal de transmission par exemple une ligne téléphonique. A multiplexing circuit 11 will then time-multiplex the data from the coding circuit 10 and the timing information from the compression control circuit 9. The multiplexed data is then sent by a transmission channel, for example a telephone line. .
Les données multiplexées sont reçus dans un récepteur par un circuit de démultiplexage 12 qui fournit toutes les données codées à un circuit décodeur 13. Le circuit de décodeur va effectuer la décompression des données à l'aide de la table de codage 100 et des informations de synchronisation pour obtenir une image décompressée. Le circuit décodeur 13 va effectuer un transformation cosinus inverse afin d'obtenir une image intermédiaire 14 en appliquant la formule:
The multiplexed data is received in a receiver by a demultiplexing circuit 12 which provides all the coded data to a decoder circuit 13. The decoder circuit will perform the decompression of the data using the coding table 100 and the information of the decoder. synchronization to obtain an uncompressed image. The decoder circuit 13 will carry out an inverse cosine transformation in order to obtain an intermediate image 14 by applying the formula:
Un circuit d'addition 15 additionne l'image intermédiaire 14 à une deuxième image de référence 16 identique à la première image de référence 2 pour obtenir une image reçue 17. Cette deuxième image de référence 16 doit être préalablement chargée dans le récepteur de manière non dégradée. An addition circuit 15 adds the intermediate image 14 to a second reference image 16 identical to the first reference image 2 to obtain a received image 17. This second reference image 16 must be previously loaded into the receiver in a non-identical manner. degraded.
L'homme du métier remarquera que ce système correspond à un système M-JPEG dans lequel les circuits d'extraction 5, de discrimination 6 et d'aiguillage 7 ont été ajoutés. De plus, l'image de référence ne correspond pas à la dernière image reçue. Pour cela, des premier et deuxième circuits de mise à jour 18 et 19 ont été rajoutés. Those skilled in the art will notice that this system corresponds to an M-JPEG system in which the extraction circuits 5, discrimination 6 and switch 7 have been added. In addition, the reference image does not correspond to the last image received. For this, first and second update circuits 18 and 19 have been added.
Le premier circuit de mise à jour 18 sert à mettre à jour la première image de référence 2 et à envoyer des informations de mise à jour. Ce premier circuit de mise à jour 18 est déclenché par un opérateur. La mise à jour peut s'effectuer sur l'image complète, dans ce cas la totalité de l'image est envoyée sur le canal de transmission éventuellement sous forme compressée sans perte, le circuit de contrôle de compression 9 indiquant dans les informations de synchronisation qu'il s'agit d'une image de référence. Le circuit de démultiplexage 12 oriente l'image de référence sur le deuxième circuit de mise à jour 19, cela est indiqué par les informations de synchronisation. Lorsque le deuxième circuit de mise à jour 19 reçoit une image, il l'enregistre comme deuxième image de référence 16 pour la réception. La mise à jour demande un débit beaucoup plus important que pour transmettre une image courante ce qui paralyse le système. The first update circuit 18 serves to update the first reference picture 2 and to send update information. This first update circuit 18 is triggered by an operator. The update can be carried out on the complete image, in this case the entire image is sent on the transmission channel possibly in compressed form without loss, the compression control circuit 9 indicating in the synchronization information it is a reference image. The demultiplexing circuit 12 orients the reference image on the second update circuit 19, this is indicated by the synchronization information. When the second updating circuit 19 receives an image, it records it as a second reference image 16 for reception. The update requires a much higher flow than to transmit a current image which paralyzes the system.
Une variante de mise à jour consiste à effectuer la mise à jour de l'image de référence bloc par bloc. Une image courante est mémorisée par le premier circuit de mise à jour 18. Lors de chaque envoi d'une image courante sous forme comprimée, un ou plusieurs blocs sont mis à jour dans la première image de référence 2 et envoyés comme données de manière multiplexée. Le circuit de contrôle de compression 9 sert à contrôler l'envoi des blocs en fonction du volume de données correspondant à l'image courante. Le circuit de démultiplexage 12 va ensuite orienter les données sur le deuxième circuit de mise à jour 19 ou sur le circuit décodeur 13 en fonction des informations de synchronisation. Le deuxième circuit de mise à jour 19 va remplacer des blocs dans la deuxième image de référence 16 au fur et à mesure que des blocs arrivent. La mise à jour bloc par bloc prend plus de temps mais permet de continuer d'utiliser le système pendant la mise à jour. Une autre possibilité est de comparer l'image mémorisée à la première image de référence 2 afin de ne changer dans la première image de référence 2 que les blocs qui ne sont pas identiques à ceux de l'image mémorisée. An update variant consists of updating the block-by-block reference image. A current image is stored by the first update circuit 18. Each time a current image is sent in compressed form, one or more blocks are updated in the first reference image 2 and sent as data in a multiplexed manner. . The compression control circuit 9 serves to control the sending of the blocks according to the volume of data corresponding to the current image. The demultiplexing circuit 12 will then orient the data on the second update circuit 19 or on the decoder circuit 13 as a function of the synchronization information. The second update circuit 19 will replace blocks in the second reference picture 16 as blocks arrive. The block-by-block update takes longer but allows you to continue using the system during the update. Another possibility is to compare the stored image with the first reference image 2 in order to change in the first reference image 2 only blocks that are not identical to those of the stored image.
Les matrices substituées [Vo] sont des matrices nulles dans l'exemple car ces matrices nulles on la particularité de correspondre à une compression maximale avec la compression utilisée dans les codeurs M-JPEG tout en indiquant que le bloc correspondant à la matrice est inchangé. Il va de soit que l'homme du métier peut adapter l'invention sur des systèmes de transmission d'image autre que M-JPEG. Dans ce cas, il convient de remplacer les zones de l'image considérées immobiles par des informations indiquant que le bloc correspond à l'image de référence, lesdites informations étant codées de manière avantageuse afin d'occuper le moins de données possibles. The substituted matrices [Vo] are null matrices in the example because these null matrices have the particularity of corresponding to maximum compression with the compression used in the M-JPEG encoders while indicating that the block corresponding to the matrix is unchanged. It goes without saying that the person skilled in the art can adapt the invention to image transmission systems other than M-JPEG. In this case, the areas of the image considered immobile should be replaced by information indicating that the block corresponds to the reference image, said information being advantageously encoded in order to occupy as few data as possible.
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Also Published As
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